INTRODUCCIÓN Nosotros en este trabajo, vamos a referirnos sobre un tema muy interesante, el cual se trata de la reactividad de los metales. Cuales son las causas de la diferencia en la reactividad de los metales, o en otras propiedades que varían de elemento a elemento. Nuestro trabajo, consiste en averiguar sobre los resultados que obtuvimos en un experimento durante un laboratorio, el cual era sobre la energía de ionización y la reactividad de los metales. Lo que nosotros pretendemos utilizando fuentes bibliográficas, es interpretar los resultados obtenidos en el laboratorio que trataba acerca de estos dos temas, los que consisten en propiedades de algunos elementos de la tabla periódica. Esperamos que les agrade leer nuestro trabajo, tanto como a nosotros nos gustó realizarlo, ya que es un tema que encontramos muy interesante y además aprendemos más sobre las propiedades de los elementos de la tabla periódica, lo cual nosotros encontramos muy importante, ya que las propiedades de estas, son un tema que habíamos pasado en años anteriores a groso modo, y ahora tuvimos la oportunidad para profundizar esta materia.
OBJETIVOS • •
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Realizar y observar reacciones entre metales en solución acuosa y en soluciones ácidas Determinar la relación entre la reactividad de los metales y su energía de ionización, usando estos resultado experimentales. Comparar los resultados experimentales con los datos bibliográficos y buscar fundamentos para explicar las diferencias.
RESULTADOS Parte A ELEMENTO SÓLIDO SOLUCIÓN Cobre
OBSERVACIÓN −El cobre desplaza al fierro.
Fierro −El cobre se oscurece. −El cobre se pone oscuro y luego blanco.
Cobre
Plata
Cobre
Plomo
Zinc
Cobre
Zinc
Plomo
Zinc
Magnesio
Magnesio
Zinc
−El cobre desplaza la plata. −En este caso no hubo ninguna reacción evidente. −Se oscurece el zinc y se corroe, o se oxida. −El zinc desplaza al cobre. −Se oscurece el Zinc, y se cubre de una sustancia ploma. −El zinc desplaza al plomo. −No hay reacción observada en este caso. −El magnesio se cubrió de burbujas. −El magnesio desplaza al zinc. 1
−El magnesio se cubre de burbujas Magnesio
Sodio
−El magnesio con el sodio sacan él hidrogeno. −El sodio no es desplazado. −El magnesio se cubre de burbujas.
Magnesio
Potasio −El magnesio no es reactivo.
Observación: En el casi del magnesio, este desplaza al oxigeno, el que existe dentro de la solución. Parte B
SOLUCIÓN
ELEMENTO SOLIDO
HCl HCl
Zinc Plomo
HCl
Aluminio
HCl
Magnesio
TIEMPO DE REACCIÓN 18m.30s.
3m.35s.
OBSERVACIÓN −Salen Burbujas −No hubo reacción −Tiene una reacción muy lenta, la que no alcanzamos a cronometrar −Efervescencia
INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS Parte A De acuerdo a los resultados obtenidos durante la parte A del experimento logramos hacer una lista y poner en orden los elementos del más, al menos reactivo. A continuación, compararemos la lista elaborada por nosotros con la lista obtenida de una fuente bibliográfica. De esta manera podremos ver si los resultados obtenidos por nosotros, eran exactos, se aproximaban a la realidad o que no eran nada parecido a los resultado que deberíamos obtener. NUESTRA TABLA Potasio Sodio Magnesio Zinc Plomo Cobre Fierro Plata
¿COINCIDIO? Si Si Si Si No No No Si
TABLA VERDADERA Potasio Sodio Magnesio Zinc Fierro Plomo Cobre Plata
Los resultados para nosotros son sorprendentes, ya que realmente nos aproximamos a los resultados verídicos. Hubo sólo tres elementos en los que no coincidieros, los que fueron el plomo, el cobre y el fierro. Las razones por las que no coincidieron estos elementos pueden haber sido muchas, ya que al momento del experimento hay muchos factores que influyen, como lo pudo haber sido la temperatura ambiental, un factor muy importante, o como lo pudo haber sido los elementos químicos que se encontraban en el ambiente en ese momento, como el oxigeno. 2
Nos planteamos una hipótesis, la que planteaba que a medida que la energía de ionización es menor, la capacidad para reaccionar de un elemento aumenta, y si la energía de ionización aumenta, la capacidad de reaccionar de un elemento disminuye. La tabla que veremos a continuación, se encuentra ordenada partiendo por el elemento mas reactivo con el que experimentamos, y finalizando con el elemento menos reactivo con el que experimentamos. También en esta tabla se enseñara la energía de ionización, para confirmar si la hipótesis planteada se encuentra en lo cierto. SIMBOLO DEL ELEMENTO K Na Mg Zn Fe Pb Cu Ag
NOMBRE DEL ELEMENTO Potasio Sodio Magnesio Zinc Fierro Plomo Cobre Plata
ENERGÍA DE IONIZACIÓN 4,34 5,14 7,64 9,39 7,40 X 7,72 7,57
En la tabla anterior podemos ver que la hipótesis formulada acerca de que cuando la energía que ionización es menor, la capacidad de reaccionar de parte de un elemento, y que cuando la energía de ionización es mayor, la capacidad de reaccionar de parte del elemento será menor. Si bien se fijaron en la tabla se indica la energía de ionización, la cual va en un orden ascendente, pero al llegar al zinc (Zn) nos encontramos con una sorpresa. El zinc tiene 9,39 de energía de ionización, lo que nos causa una contradicción, ya que un elemento de alta reactividad, tenga una energía de ionización tan alta como lo es 9,39. ¿Por qué? Porque a pesar de que el zinc no es un alcalino terrio se comporta de forma similar a estos, porque este tiene dos electrones de valencia. También el Zinc es un metal de transición, porque ocupa el orbital d, y donde se ubica en el grupo 2b, este tiene dos electrones de valencia.
Parte B Entre la tabla verdadera, la que obtuvimos de una fuente bibliográfica, y la tabla que logramos hacer de acuerdo a los resultados obtenidos se puede apreciar un gran parecido, el cual solo difería en un solo elemento, el aluminio (Al), ya que en la tabla obtenida de una fuente bibliográfica este estaba como más reactivo que el zinc, y en la tabla de resultados. Si observamos la tabla de resultados del experimento de la parte B, veremos que el tiempo de reacción del aluminio fue demasiado largo y que no se alcanzó a cronometrar, cuando el del zinc fue de 18m.30s. lo que por deducción nos hace pensar que el tiempo de reacción del aluminio debió haber sido inferior al tiempo del zinc.
En esta tabla (serie de actividad de los metales), los metales están ordenados de acuerdo con su capacidad para desplazar al hidrogeno de un ácido o del agua. El litio es el metal mas reactivo y el Oro (Au), el menos reactivo. Si observan, verán que el Aluminio (Al) se encuentra situado arriba del zinc y bajo el magnesio, lo que inmediatamente nos indica que el zinc tiene un poder de reacción mas 3
elevado que el de el magnesio.
Otra razón porque el aluminio puede no haber reaccionado, es porque no consideramos las variable como lo es la temperatura ambiental, o los elementos que se encuentran es ese momento en el ambiente. El aluminio es pertenece al grupo 3a, junto con el boro (B), galio (Ga), indio (In) y talio (Tl). El aluminio es un metal, el cual forma fácilmente oxido de aluminio cuando es expuesto al aire. El aluminio tiene una capa protectora de oxido de aluminio, el que es menos reactivo que el aluminio elemental. El aluminio sólo forma iones tripositivos. Los elementos metálicos del grupo 3a también forman muchos compuestos moleculares. Por ejemplo, el aluminio reacciona con el hidrogeno para formar AlH3, que se parece al BeH2 en sus propiedades. (Esto constituye un ejemplo de las reacciones diagonales.) así, al desplazarse de izquierda a derecha en la tabla periódica, se observa un cambio gradual de carácter metálico a no metálico en los elementos representativos.
COMENTARIO Tener motivación por un trabajo es algo muy importante para el desempeño de este, cosa que en este trabajo obtuvimos fácilmente. Todo esto no hubiera sido lo mismo sin haber realizado el practico de laboratorio, ya que eso nos ayudo a tener las cosas mas claras acerca la reactividad de los elementos, el solo hecho de haber visto como reaccionaban estos elementos nos hizo tener una visión mas clara acerca de este tema. A demás que esto nos permite desarrollarnos en un ámbito científico, ya que gracias a esto descubrimos que no todo 4
experimento que hiciésemos nos daría con los mismos resultados de las fuentes bibliográficas, lo que nos recordó que al momento de realizar un experimento hay variables que siempre se encuentran presentes, como la temperatura ambiental, cosa que normalmente nosotros ignoramos. Nosotros sugerimos que para otra oportunidad donde se realizará un informe, antecederlo con un práctico de laboratorio. Realmente nos gusto hacer este trabajo, ya que aprendimos de una forma entretenida y logramos extraer un poco de cada fuente bibliográfica consultada. Esperamos que se halla encontrado realmente entendible y claro para que puedan apreciar el todo el trabajo que esto tiene por detrás.
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