QUÍMICA BÁSICA GRUPO:1CM12 MARTINEZ TREJO JULIO JOSSET PROF: María Teresa Gonzáles Mora. PRACTICA NO.3 “OXIDACIONREDUCCION”.
EQUIPO 3
OBJETIVO. El alumno conocerá un proceso de oxidación-reducción.
Consideraciones teóricas. Numero de oxidación. La propiedad de electronegatividad conduce a la unión de dos especies o entidades químicas y en la que una de ellas atrae con mayor fuerza los electrones de enlace, compartidos con la otra partícula. Esto determina la capacidad de combinación entre los dos átomos que se manejó con el termino de valencia, que en su momento se consideró positiva, para los átomos de los elementos que atraen con menor fuerza a los electrones de enlace ( electropositivos ), y negativa, para aquellos átomos de los elementos que atraen más intensamente dichos electrones ( electronegativos ). Sin embargo, aunque esta propiedad se pudo inferir a lo largo de la tabla periódica, resulto ser intangible, pues no tuvo una ventaja realmente práctica. Es así como surgió el concepto de número o estado de oxidación, el cual expresa esta capacidad de combinación, pero en términos de cargas eléctricas (positivas y negativas), que adquieren los átomos de los elementos químicos al conformar una estructura molecular o iónica. El manejo y la determinación de los números de oxidación, de manera probable se pueden establecer como sigue: A los metales de los grupos I-A, II-A, y III-A, les corresponde respectivamente un número de oxidación de +1, +2 y +3. Los no metales presentan números de oxidación tanto positivos como negativos, determinando los positivos de dos en dos hasta el número de grupo, y los segundos, como el número que complete el octeto, esto es:
Grupo
Números de oxidación positivos
Numero de oxidación negativo
IV-A
2+, 4+
4-
V-A VI-A VII-A
1+, 3+, 5+ 2+, 4+, 6+ 1+, 3+, 5+, 7+
321-
En el caso de los elementos de transición, subgrupos B, dado que su distribución electrónica experimenta traslapes energéticos, que en este texto no se manejan, por aplicar de manera básica los principios de llenado en las diferentes regiones energéticas del átomo, en el que los orbitales (n – 1) d son ocupados de manera preferente, obliga a una variabilidad en sus estados de oxidación. Esto se acrecienta todavía más para los elementos de transición interna (clase f), y por tanto, su conocimiento forma parte del manejo de la información que aparece en la tabla periódica.
Números de oxidación. El número de oxidación o estado de oxidación de un elemento es el número de electrones ganado o perdido por un átomo de ese elemento cuando forma un compuesto iónico. En los casos de iones de átomos sencillos, coincide con la carga del ion; en compuestos covalentes, los números de oxidación no tienen el mismo significado que en los compuestos iónicos; sin embargo, pueden ser de utilidad a la hora de escribir las formulas e igualar ecuaciones. En tales casos, los números de oxidación positivos y negativos indican traslación (no transferencia) de la densidad electrónica desde un átomo a otro. Al elemento más electronegativo se le asigna un numero de oxidación negativo, mientras que al menos electronegativo se le asigna un numero de oxidación positivo, distinguiremos entre las cargas reales de los iones y los números de oxidación, representando las primeras como n+ o n- y los segundos como +n y –n.
La oxidación reducción. La oxidación se define como la perdida de electrones y la reducción como la ganancia de electrones por un átomo dado. También puede definirse como el aumento en el estado de oxidación, mientras que la reducción se define como la disminución del estado de oxidación. En una oxido-reducción, la oxidación y la reducción ocurren simultáneamente; dependiendo una de la otra, y el número de electrones perdidos por una especie en la oxidación debe ser igual al número de electrones ganados por la otra especie en la reducción. También se puede decir que es la carga que tendría un átomo si todos sus enlaces fueran iónicos, es decir, considerando todos los enlaces covalentes polares como si en vez de tener fracciones de carga tuvieran cargas completas”.
En el caso de enlaces covalentes polares habría que suponer que la pareja de electrones compartidos están totalmente desplazados hacia el elemento más electronegativo. También llamados reacciones de reducción y oxidación Son aquellas que ocurren mediante transferencia de electrones, por lo tanto hay sustancias que pierden electrones (se oxidan) y otras que ganan electrones (se reducen) La gran mayoría de reacciones que son de interés, en química son reacciones de reducción y oxidación, como ejemplos tenemos: la combustión de los hidrocarburos, la acción de los agentes blanqueadores de uso doméstico, la obtención de los metales a partir de sus minerales, el proceso de respiración, proceso de digestión, reacción que ocurre en la pila seca y baterías. .
PROCEDIMIENTO. 1. Se colocan de 0.1 a 0.2 gramos de cobre en un vaso de precipitados de 100 cm3 y se agregan 2 cm3 de ácido nítrico. Realizar esta operación en la campana de extracción. 2. Agregar 25 cm3 de solución de bicarbonato de sodio al 25% en peso hasta la formación de un precipitado de color azul. 3. Se procede a filtrar la solución anterior, conservando el precipitado y desechando la solución. 4. Al precipitado se le agregan 20 cm3 de solución de ácido sulfúrico al 5% en volumen, hasta que reaccione y se recibe en un vaso de 100 cm3. 5. A la solución obtenida se le agregan de 0.1 a 0.2 gramos de zinc en polvo y se agita continuamente hasta la formación de un precipitado de color rojo ladrillo o café.
CUESTIONARIO. 1. Balancear por método “redox” la reacción del inciso a. 0 1 5 − → ( 5− )2 − +1 − 0 → + 2 , 5+ 3→ + , 4 → ( ) 2 2
2. Balancear la reacción del inciso b. ( ) 2 → 2
3. de las reacciones a y d, indicar los elementos que se oxidan y los que se reducen. R=En la reacción a el cobre se oxido mientras que el nitrógeno se redujo. En la reacción del zinc se redujo, ya que paso de 0 y el cobre se redujo ya que paso de + 0 4. indicar los agentes oxidantes y reductores de las reacciones a y d. R= en el caso del inciso a el cobre es el agente reductor, y el agente oxidante es el nitrógeno. En el caso del inciso d el zinc es el agente reductor y el agente oxidante es el cobre. 5. ¿a qué sustancia corresponde el precipitado de color rojo o café obtenido en el punto 5? R=el precipitado que al final se formó de color rojo fue lo que resulto del proceso de filtración del cobre.
Observaciones. Durante el proceso debemos ser bastante cuidadoso con las sustancias que trabajamos pues cada una de ellas debe tener un cierto peso en específico y si desperdiciamos material o los tiramos al ser sustancias corrosivas podrían dañar el inmobiliario, también debemos tener cuidado al momento de la filtración pues deben quedar los vasos siempre sin ningún rastro de la sustancia para que esto no altere nuestro experimento. Para el final de la practica la muestra nos pidió que tocáramos el resultado de la filtración del cobre y era una especie de pasta como tierra mojada y pues eso fue lo que obtuvimos al final.
Conclusiones. Para el final de esta práctica nosotros como alumnos podemos concluir que conocimos el proceso de oxidación y de filtración del cobre donde al final obtuvimos una especia de pasta pero al momento de tocarla era como tierra mojada y esta sustancia era como de color rojo un poco café, y era lo que obtuvimos del proceso de filtración del cobre. Por lo tanto entendimos de manera más práctica los procesos de oxidación o de reducción de algunos compuestos químicos,
BIBLIOGRAFIA. “química I, conceptos básicos”.
Bravo Trejo, José mariano. Rodríguez huerta, José Luis. Edit. Éxodo. México, D.F, 2010 Pág. 104-109.
“química general”.
w. whitten, Kenneth. d. gailey, Kenneth. Edit. Interamericana. México. D.f. 1988. Pág. 115- 126.
