PRÁCTICA DE LABORATORIO 4
ESTUDIO DE PROPIEDADES DE LOS ELEMENTOS QUÍMICOS INTRODUCCIÒN: Los elementos y los compuestos tienen propiedades físicas tales como color, olor, sabor, solubilidad en agua o en otros disolventes, efectos del imán, densidad, etc., que son propiedades características de cada uno. Es posible determinar en forma sencilla estas propiedades físicas y a su vez utilizarlas en la identificación de las sustancias. La determinación de las propiedades puede puede consist consistir ir en la simple simple observac observación ión en medicio mediciones nes cuantita cuantitativa tivas s de mayor cuidado. El olor, color, y efectos de imán se observan fácilmente. La solubilidad y la densidad pueden determinarse cualitativamente observando por ejemplo si unos cristalitos cristalitos de azufre se disuelven en agua o se precipitan haci hacia a el fond fondo. o. Medi Median ante te proc proced edim imie ient ntos os meno menos s senc sencil illo los s se pued puede e determinar exactamente cuánto azufre se disuelve en un volumen dado de disolvente y determinar también el valor numérico de la densidad; estas dos determinaciones corresponderían a procesos cuantitativos. Las propied propiedades ades químicas químicas de los compuestos compuestos y element elementos os también también son propiedades características de cada uno. Para determinar esas propiedades es necesario que el compuesto o el elemento en estudio reacciones, esto es, que cambie en otra sustancia. La determinación de una propiedad química implic implica a un cambi cambio o en la molécu molécula la origi origina nall y la formac formación ión de moléc molécula ulas s diferentes. Los componentes de una mezcla, en general, conservan sus propiedades originales, algunas de ellas como la solubilidad pueden servir para separar esos componentes. componentes. Otras propiedades propiedades pueden interpretarse interpretarse como si hubiera variado en la mezcla cuando en realidad lo que ha variado es el medio, (o el vecindario) en que ahora se encuentran los componentes. Así, ni el carbono, ni el azufre, azufre, ni el nitrato nitrato de potasio potasio explotan explotan al calentár calentársel seles es (propied (propiedad ad quími química) ca);; la mezcla mezcla de ellos ellos (pólvo (pólvora ra negra negra)) explot explota a con con el calor calor.. Las Las propiedades químicas de cada componente no han variado. En la mezcla varía el medio en que cada uno está. Calentados por aparte observamos la propiedad de no explotar que cada uno tie tiene en pres presen enci cia a del del aire aire (N 2, 80% y O2, 20% aprox aproxima imada damen mente) te).. Calentados en la mezcla observamos la propiedad que cada uno tiene de reaccionar explotando en presencia de los otros dos. Al calentar, a no muy alta temperatura el hierro o el azufre por separado no se produce cambio químico, es decir, no reacciona ninguno de los dos con el oxígeno o con el nitrógeno del aire que es el medio en que se encuentran. Tampoco reaccionan con el vidrio del tubo de ensayo o con la porcelana del
crisol en que se calientan. Si se calientan juntos, entonces reacciona uno con el otro como se demuestra en el experimento 5. Estos fenómenos constituyen ejemplos de propiedades químicas que se observan durante un cambio químico. La pólvora negra o pólvora de cañón está compuesta de 75% de nitrato de potasio, 15% de carbón vegetal y 10% de azufre. La explosión de la pólvora negra ocurre por combustión. La rápida combinación de sus componentes con el oxígeno produce gases calientes que al expandirse comunican energía mecánica al ambiente. Estos gases son N 2 y CO 2. Se forma además K2S. Un gramo de pólvora produce 264 ml de gases medidos a O 0C y 760 mm y ocupa un volumen mucho mayor a la temperatura de la reacción. Cada gramo de pólvora produce 660 calorías al explotar. La explosión se debe a la rapidez de la reacción y al enorme cambio de volumen producido. El humo que produce la reacción está formado por particulitas sólidas de sustancias higroscópicas (compuestos de potasio) que constituyen núcleos de formación de pequeñas gotitas de agua; por eso el humo tiene la apariencia de la niebla y tarda bastante en desaparecer.
CUESTIONARIO FINAL Compare las propiedades del hierro y el azufre con las propiedades de ellos en la mezcla. El Hierro es un metal maleable, de color gris plateado y presenta propiedades magnéticas; es ferromagnético a temperatura ambiente y presión atmosférica. Es extremadamente duro y denso. El Azufre es un no metal tiene un color amarillento fuerte, amarronado o anaranjado y arde con llama de color azul, desprendiendo dióxido de azufre. Es insoluble en agua pero se disuelve en disulfuro de carbono. Es multivalente, y son comunes los estados de oxidación -2, +2, +4 y +6. Debido a sus propiedades se pueden diferenciar en una mezcla.
Dé algunas razones por las que usted llegó a la conclusión de que ningún cambio químico ocurrió cuando el hierro y el azufre se mezclaron. Se llego a la conclusión de que al mezclarse el hierro y el azufre no sucedió ningún cambio entre ellos ya que el hierro se encuentra en estado sólido y el azufre en una especie de polvo. Entonces se podían diferenciar por medio de la vista aunque estuvieran en un mismo recipiente, también se podía separar el hierro por medio de un imán.
¿Qué es un baño-maría? ¿Utilizó usted un baño-maría en este experimento? ¿En qué parte? El baño María implica el calentamiento indirecto, por convección térmica del medio agua. Para calentar al baño María hay que introducir un recipiente pequeño dentro de otro más grande lleno de agua y llevarlo al fuego. De este modo, lo que se calienta en primer lugar es el agua contenida en el recipiente de mayor tamaño y ésta es la que poco a poco va calentando el contenido del recipiente menor, de un modo suave y constante. Es Indispensable que en todo tiempo el recipiente interior (más pequeño), haga contacto con el agua; de otra forma no se producirá la transmisión de calor. Utilizando diferentes líquidos (aceites, soluciones salinas, etcétera) en el recipiente inferior obtendremos diferentes temperaturas de trabajo. Cuando se usa agua, la máxima temperatura del producto del recipiente superior no excederá los 100 °C (punto de ebullición del agua al nivel del mar).No se utilizo.
¿Cuál es la diferencia entre calentar un líquido y hervir un líquido? Al calentar se eleva la temperatura y le energía cinética entre partículas. Se establece un nuevo equilibrio en la interfase liquido-gas y cambia la presión de vapor. "Hervir" (calentar hasta el punto de ebullición) es llegar a la temperatura máxima en que el fluido puede existir en estado liquido, por lo que se evaporará constantemente hasta que todo pase al estado gaseoso.
