UNIVERSIDAD DE OCCIDENTE CARRERA DE QUIMICA Y FARMACIA
REPORTE DE PRACTICA DE LABORATORIO DE QUIMICA “CAMBIOS FISICOS Y QUIMICOS”.
ELABORADO POR:
MARTHA LORENA LEWIS ACOSTA
MANAGUA, NICARAGUA 3 DE NOVIEMBRE DEL 2013.
I.
Introducción
Un cambio físico o químico de la materia, es cualquier variación física o química que presenta un material, respecto a un estado inicial y un estado final. Así mediante el cambio se puede establecer las propiedades o características de la materia, antes y después del cambio. Por ejemplo, al dejar una barra de hierro a la intemperie durante algún tiempo (estado inicial), al termino de éste se observa un polvo rojizo la cubre, llamado oxido o herrumbre (estado final). Inmediatamente surge la pregunta ¿Qué ha ocurrido? Aparentemente ha habido un cambio; ¿Qué es lo que lo ha producido? Sencillamente el oxigeno del aire húmedo, ha oxidado el material el cual presenta características diferentes a las del estado inicial, pues da perdido el color y el brillo característico del metal. ¿Cómo podría catalogarse el cambio ocurrido al objeto en cuestión? Para contestar a esta a esta inquietud se debe estudiar los tipos de cambios que se conocen en la materia; a saber: cambios físicos y cambios químicos. 1. Cambios Físicos
Pueden definirse como aquellos cambios que sufre la materia en su forma, en su volumen o en su estado, sin alterar su composición o naturaleza. Así, si se calienta un bloque de hielo a determinada temperatura, este se licua, es decir, pasa al estado solido al liquido modificando su forma y volumen pero conservando su naturaleza, pues antes del cambio se tenia agua solida y después del cambio se tiene agua liquida; pero si se continua el calentamiento, finalmente se alcanzará la temperatura de ebullición y el agua pasa al estado de vapor conservándose inalterable en todos los casos, la composición de ésta. 2. Cambios Químicos
Estos conllevan una variación en la composición de la naturaleza de la materia, es decir a partir de una porción de material llamada reactivo, se obtiene un material distinto denominado Producto, por medio de una reacción y en la cual pueden influir diversos factores tales como la luz, presión, u otras sustancias reactivas. La formación del oxido de hierro sobre la barra de metal constituye un caso de cambio químico, puesto que el oxido de hierro (producto) no es el mismo que el hierro puro (reactivo).
Práctica de Laboratorio: Cambios Físicos y Químicos.
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II.
Objetivos
1. Diferenciar los cambios físicos y químicos en diferentes mezclas. 2. Desarrollar habilidades en el uso y manejo de la cristalería de uso común en un laboratorio.
III.
Materiales y Reactivos
Materiales
Beaker de 250 ml
Acido acético
Beaker de 50 ml
Acido Clorhídrico
Probeta de 10 ml
Azul de metileno
Espátula
Bicarbonato de sodio
Mechero
Tabletas efervescentes
IV.
Reactivos
3 Tubos de ensayo
Hidróxido de Magnesio
1 Termómetro
Agua purificada
1 Pipeta
Aceite vegetal
Procedimientos
Procedimiento 1: Cambios Físicos. 1.- Coloque el trípode arriba del mechero y proceda a calentar 100 ml de agua en un vaso de precipitados de 400 ml y llevar el agua hasta su punto de ebullición. Realizar las observaciones pertinentes. 2.- Tome la pipeta y mida 5 ml de acido acético y deposítelo en un Beaker de 100 ml, después agréguele 1 ml de azul de metileno. ¿Que sucede? Anote sus observaciones. 3.- Tome la pipeta y mida 3 ml de agua deposítela en un tubo de ensayo, luego agregue 3ml de aceite vegetal. Agite y deje reposar. Anote sus observaciones.
Práctica de Laboratorio: Cambios Físicos y Químicos.
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Resultados y Observaciones
Procedimiento 1.1. Ebullición del agua.
Al aplicar calor al agua la temperatura de esta comenzó a subir rápidamente, en determinado momento comenzaron a formarse burbujas al interior del agua, desde el fondo del Beaker y estas ascendían sobrepasando la superficie y convirtiéndose en vapor de agua. Al continuar la aplicación de calor en el recipiente, la temperatura del agua no aumenta, pero si se forman mayor cantidad de burbujas que escapan de la superficie del agua, disminuyendo cada vez más el volumen del agua contenida en el Beaker. Este fenómeno se observo al alcanzar el agua, una temperatura de 95 °C. El fenómeno observado corresponde a un cambio de estado, el cual es un cambio físico.
Procedimiento 1.2.- Mezcla de Acido Acético con Azul de Metileno.
Al mezclarse ambas sustancias y agitarlas se formo una mezcla homogénea de color azul. No hubo cambios perceptibles con relación variaciones de la temperatura. Es sabido que el Azul de Metileno es un indicador REDOX, y se vuelve incoloro ante la presencia de sustancias de oxidación – reducción. En este caso estaban presentes en la solución formada sustancias redox. El fenómeno observado corresponde a la formación de una mezcla homogénea, es decir una solución en estado liquido, el cual es un cambio físico.
Procedimiento 1.3.- Mezcla de Aceite y Agua.
Al mezclar el aceite con el agua y agitar esta, se formaron pequeñas burbujas de aceite y al dejarla reposar, se observo que estas burbujas desaparecieron y se formo una interface bien definida entre ambas sustancias, lo cual es un indicativo de que no se mezclan. En la parte superior se encontró el aceite y en la parte inferior el agua. El fenómeno observado corresponde a la formación de mezclas inmiscibles, el cual es un cambio físico.
Práctica de Laboratorio: Cambios Físicos y Químicos.
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Cuestionario 1
1. A que temperatura se presentan los primeros indicios de vapor? Los primeros indicios de formación de vapor, se observaron al iniciar la formación de burbujas en el fondo del Beaker y fue aproximadamente a 95 °C. 2. ¿Por que se opaca la superficie del vaso al iniciar el calentamiento?, Se debe a la condensación del vapor de agua al hacer contacto con una superficie que se encuentra a menor temperatura que la del vapor de agua. 3. ¿A que se deben las primeras burbujas que se observan al iniciar el calentamiento? Se debe a que las partículas del agua, están transformando en energía cinética, la energía en forma de calor que están recibiendo por medio del calentamiento. Esta energía cinética, les permite moverse y abandonar la superficie del agua convirtiéndose en vapor. 4. ¿A que se denomina punto de ebullición? Es aquella temperatura a la cual la presión de vapor del líquido iguala a la presión de vapor del medio en el que se encuentra, cambiando la materia del estado líquido al estado gaseoso. 5. ¿Por que el agua no hierve toda al mismo tiempo? El volumen del agua se va calentando paulatinamente, por lo cual no todas las partículas de estas adquieren el nivel energético necesario para poder romper con las fuerzas de atracción intermolecular
entre las partículas del agua y abandonar la superficie del agua
convirtiéndose en vapor de agua. 6. ¿De donde salen las burbujas características que observamos cuando el agua esta hirviendo? Se forman por que la energía calorífica que se esta aplicando, se ha transformado en energía para romper las fuerzas de atracción entre las moléculas. Una vez que esto sucede adquieren energía cinética que les permiten realizar el recorrido desde el fondo del recipiente que lo contiene hasta escaparse por la superficie del agua, en forma de vapor. 7. ¿Por que en el punto de ebullición ya no sigue aumentando la temperatura registrada en el termómetro a pesar de que se continúa con el calentamiento? Toda la energía calorífica que se recibe, se utiliza para romper con las fuerzas de atracción intermolecular y es hasta que se ha eliminado prácticamente esta estructura es que se evaporara la última gota de agua presente en el recipiente. Práctica de Laboratorio: Cambios Físicos y Químicos.
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Procedimiento 2: Cambios Químicos
1.- Con una espátula tome un poco de bicarbonato de sodio y deposítelo en otro tubo de ensayo, luego agréguele acido clorhídrico. ¿Que reacción ocurre? 2.- Tome otro tubo de ensayo y agréguele unos trozos de la tableta efervescente, posteriormente adiciónele agua. ¿Que reacción ocurre al adicionarle agua? Anote sus observaciones. 3.- En un Beaker de 100 ml deposite 5 ml de Hidróxido de Magnesio, luego agregue 2 ml de acido clorhídrico. ¿Que resultado se ha obtenido? Anote sus observaciones.
Resultados y Observaciones
Procedimiento 2.1.- Reacción bicarbonato de sodio con acido clorhídrico.
La reacción ocurrió de forma inmediata, con una disminución de la temperatura del recipiente y desprendimiento de gas carbónico. Esta reacción se presenta en el siguiente esquema: Na( HCO3) + HCl ==
NaCl+H2O+CO2
Se formo una sal neutra que es el Cloruro de Sodio, Agua y desprendimiento de dióxido de carbono. La reacción es endotérmica, con absorción de calor.
Procedimiento 2.2.- Disolución de tableta efervescente
Al igual que la reacción anterior esta ocurrió de manera inmediata, observándose una disminución de la temperatura, con desprendimiento de gases. La reacción es endotérmica, con absorción de calor.
Procedimiento 2.3.- Reacción de Hidróxido de Magnesio c on Acido Clorhídrico
La reacción es inmediata y violenta con formación de burbujas
y desprendimiento de
calor, observándose un aumento de temperatura. Se formo una solución homogénea. Esta reacción se presenta en el siguiente esquema: Mg(OH)2 +2HCl==
MgCl 2 + 2H2O
La reacción es exotérmica, con desprendimiento de calor.
Práctica de Laboratorio: Cambios Físicos y Químicos.
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Cuestionario 2
1. ¿Cual es el componente de las tabletas efervescentes que reacciona de esa forma con los ácidos? Contiene una sal de Bicarbonato. 2. ¿Cuales son los usos que tiene el Hidróxido de Magnesio?
El hidróxido de magnesia, Mg(OH)2 es comúnmente utilizado como antiácido o como laxante.
También, el hidróxido de magnesio puede usarse como carga ignifugante para materiales plásticos, y en particular para polipropileno, su uso es relativamente reciente, aunque en pleno crecimiento debido a la necesidad de sustituir a los ignifugantes tradicionales a base de halógenos.
Usado también en el refinado del azúcar
En la precipitación de metales
3. ¿Cual es la disolución final que se obtiene en el paso numero 5? Se formara un hidróxido.
V.
Conclusiones
1.- La ebullición del agua, la formación de una solución homogénea sin reacción química y la mezcla inmiscible aceite / agua, son cambios físicos. Las sustancias participantes no cambiaron su composición química. 2.- En las reacciones químicas del Bicarbonato de Sodio con Acido Clorhídrico, disolución de tabletas efervescentes en agua y reacción del Hidróxido de Magnesio con Acido Clorhídrico, se observaron cambios químicos, se formaron nuevas sustancias con diferentes propiedades químicas con relación a los reactivos iniciales.
VI.
Recomendaciones
1.- Para lograr un mejor aprovechamiento en el proceso de enseñanza-aprendizaje, se deben coordinar los avances teóricos con las prácticas de laboratorios, de tal manera que estas sean más compresibles al momento de su ejecución y en el proceso de análisis de sus resultados.
Práctica de Laboratorio: Cambios Físicos y Químicos.
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VII.
Fuentes Bibliográficas
1. Chang V. (2012). Química General. Editorial McGraw-Hill. Bogotá. Quinta Edición. 2. Longo F. (2010). Química General. Editorial McGraw-Hill. Bogotá. Sexta Edición.
Práctica de Laboratorio: Cambios Físicos y Químicos.
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