INFORME DE LABORATORIO 3 QUIMICA UAN PDF

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INFORME DE LABORATORIO N°3 JORGE LEONARDO ROBLES MALAGÓN 21131619698 MIGUEL FERNANDO RODRIGUEZ S. 21131619740 GABRIEL CHACON VARGAS 2113161313017 UNIVERSIDAD ANTONIO NARIÑO FACULTAD DE INGENIERÍA ELECTROMECÁNICA BOYACA TUNJA 2016 INFORME DE LABORATORIO N°2 JORGE LEONARDO ROBLES MALAGÓN 21131619698 M...

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INFORME DE LABORATORIO N°3

JORGE LEONARDO ROBLES MALAGÓN 21131619698 MIGUEL FERNANDO RODRIGUEZ S. 21131619740 GABRIEL CHACON VARGAS 2113161313017

UNIVERSIDAD ANTONIO NARIÑO FACULTAD DE INGENIERÍA ELECTROMECÁNICA BOYACA TUNJA 2016

INFORME DE LABORATORIO N°2

JORGE LEONARDO ROBLES MALAGÓN 21131619698 MIGUEL FERNANDO RODRIGUEZ S. 21131619740 GABRIEL CHACON VARGAS 2113161313017

DOCENTE: BLANCA IBETH SUAREZ TOCARRUNCHO

UNIVERSIDAD ANTONIO NARIÑO FACULTAD DE INGENIERÍA ELECTROMECÁNICA BOYACA TUNJA 2016

Contenido 1

MARCO TEÓRICO .......................................................................................... 5

2

OBJETIVO....................................................................................................... 5

3

EXPERIMENTOS ............................................................................................ 6

4

5

3.1

MATERIALES Y REACTIVOS................................................................... 6

3.2

PROCEDIMIENTO .................................................................................... 6

3.3

POTASIO METÁLICO ............................................................................. 6

3.4

CALCIO .................................................................................................... 9

MAGNESIO ................................................................................................... 12 4.1

YODO ..................................................................................................... 16

4.2

AZUFRE ................................................................................................. 18

ANÁLISIS DE RESULTADOS: ..................................................................... 22 5.1

ESCRIBIR LAS PROPIEDADES FÍSICAS DE CADA ELEMENTO. ........ 22

5.1.1

POTASIO ......................................................................................... 22

5.1.2

CALCIO ............................................................................................ 23

5.1.3

YODO ............................................................................................... 24

5.1.4

MAGNESIO ...................................................................................... 25

5.1.5

AZUFRE ........................................................................................... 26

LISTA DE FIGURAS Figura 3-1 250 ml de agua ___________________________________________ 6 Figura 3-1 potasio almacenado. _______________________________________ 7 Figura 3-1 Porción de potasio sumergido en agua. ________________________ 7 Figura 3-1 aplicación de gotas de fenolftaleina ___________________________ 8 Figura 3-1 La solución es básica ya que se vuelve rosa. ___________________ 8 Figura 3-1 60 ml de agua ____________________________________________ 9 Figura 3-1 se adiciona al agua gotas de fenolftaleina. _____________________ 9 Figura 3-1 tapón de papel __________________________________________ 10 Figura 3-1 se vierte el calcio en el tubo ________________________________ 10 Figura 3-1 La solución es una base ya que genera hidrogeno y se pigmenta el agua de color violeta. ___________________________________________________ 11 Figura 3-1 Porción de cinta de magnesio _______________________________ 12 Figura 3-2 Llama característica de la oxidación de magnesio _______________ 12 Figura 3-3 Cenizas o sales de Magnesio _______________________________ 13 Figura 3-4 Al aplicar agua a las cenizas de Magnesio se forma un hidróxido. __ 13 Figura 3-5 Agua sometida a ebullición _________________________________ 14 Figura 3-6 encendido del magnesio ___________________________________ 14 Figura 3-7 El vapor del agua intensifica la llama _________________________ 15

LABORATORIO 3

TABLA PERIODICA Y PROPIEDADES PERIODICAS 1

MARCO TEÓRICO

con la teoría atómica moderna y de acuerdo a las estructuras electrónicas, determinados elementos tienen propiedades semejantes. Elementos diferentes cuyos átomos tienen estructuras electrónicas semejantes en sus capas externas o niveles de valencia tienen muchas propiedades en común. Esta idea que relaciona la semejanza en la estructura con la. Semejanza en las propiedades es base de la ley periódica. 2

OBJETIVO

El objetivo fundamental de la presente práctica de laboratorio es el de realizar un estudio experimental de la ley periódica de los elementos. esto lo realizaremos mediante diversas pruebas químicas y físicas que pongan de manifiesto las relaciones de grupo y las diferencias graduales, de las propiedades físicas y químicas de las diferentes series de elementos de la tabla periódica. la importancia de esta práctica es evidente ya que en base a la clasificación periódica vamos a estudiar posteriormente los diversos elementos químicos y sus compuestos.

3 3.1

EXPERIMENTOS

MATERIALES Y REACTIVOS

-tubos de ensayo o vasos de precipitado -espátula, pinzas -agua, fenolftaleína, papel tornasol rojo y azul -Potasio metálico, calcio -cinta de magnesio -yodo 3.2

PROCEDIMIENTO

Estudiaremos experimentalmente las variaciones en el carácter electropositivo y electronegativo de los elementos. el carácter electropositivo será identificado con las tendencias básicas de los derivados metálicos y el carácter electronegativo con las tendencias ácidas de los compuestos que forman los no metales.

3.3

POTASIO METÁLICO

l. en un vaso precipitado limpio agregue 250 ml de agua.

Figura 3-1 250 ml de agua

2. saque con mucho cuidado del frasco que contiene el potasio metálico, un pedacito de este metal (no tocar directamente con los dedos y no dejar caer al suelo o a la mesa de trabajo).

Figura 3-2 potasio almacenado.

3. introducir con mucho cuidado el trocito de potasio al vaso precipitado que contiene agua.

Figura 3-3 Porción de potasio sumergido en agua.

4. adicione 2 gotas de fenolftaleína en el vaso o sumerja un trozo de papel tornasol, observe si hay algún cambio de color.

Figura 3-4 aplicación de gotas de fenolftaleina

Figura 3-5 La solución es básica ya que se vuelve rosa.

3.4

CALCIO

l. colocar 60 ml de agua en un vaso precipitado de 250 (limpio).

Figura 3-6 60 ml de agua

2. llene un tubo de ensayo con agua hasta el borde, y adiciónele gotas de indicador de fenolftaleína sosténgalo con una mano sobre el vaso.

Figura 3-7 se adiciona al agua gotas de fenolftaleina.

3, prepare un pedazo de papel periódico humedecido (de unos 3 x 3) sosténgalo con la mano libre, bien próximo a la boca del tubo y listo para taparlo.

Figura 3-8 tapón de papel

4. su compañero introducirá dentro del tubo con agua una muestra de calcio que se le ha proporcionado.

Figura 3-9 se vierte el calcio en el tubo

5. inmediatamente después tape el tubo con el papel, inviértalo e introdúzcalo en el vaso con agua, dejándolo de manera vertical desde el fondo. Observe lo que sucede y explíquelo.

Figura 3-10 La solución es una base ya que genera hidrogeno y se pigmenta el agua de color violeta.

4

MAGNESIO

Reacción de combustión del magnesio: Corta un pedazo de cinta de magnesio de 3cm aproximadamente.

Figura 4-1 Porción de cinta de magnesio

Sujete por un extremo con una pinza la cinta y llévala a la llama del mechero hasta que se prenda o inicie la combustión observa la luz emitida.

Figura 4-2 Llama característica de la oxidación de magnesio

Recoger el producto de la combustión o dejar caer los residuos o cenizas dentro de un vaso precipitado con agua, agita suavemente para que las cenizas se disuelva, introduce un trozo de papel tornasol, y observa.

Figura 4-3 Cenizas o sales de Magnesio

Figura 4-4 Al aplicar agua a las cenizas de Magnesio se forma un hidróxido.

l. llene con agua hasta la mitad su balón de l00 ml y hágalo hervir.

Figura 4-5 Agua sometida a ebullición

2. coloque sus dos tiras de magnesio juntas y retorcidas, sujetada por un extremo por la pinza para crisol.

Figura 4-6 encendido del magnesio

3: encienda el magnesio con el mechero y acérquelas a la boca del balón, cuando el vapor de agua en ebullición baya desalojado todo el aire, observe bien la llama de magnesio.

Figura 4-7 El vapor del agua intensifica la llama

4.1

YODO

Sublimación y cristalización del yodo: La sublimaciones un método de separación de fases en donde una de estas pasa del estado sólido al gaseoso sin pasar por el estado líquido, el proceso de la sublimaciones es el siguiente: 1. Coloque una cantidad no estipulada de Yodo e introdúzcala en un vaso de precipitado, coloque una superficie de tal manera que la reacción esperada no salga del vaso y lo empieza a calentar con ayuda del mechero.

2. A medida que se calienta el yodo nos damos cuenta que se convierte en vapor, un gas de color violeta característico del elemento.

3. Como resultado del choque con la superficie fría, baja la temperatura y hace que el Yodo vuelva a su estado natural pero esta vez en forma de cristales.

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4.2

AZUFRE

Combustión del azufre: l. colocar 0,5 gramos de azufre en la cuchara de combustión, con ayuda del mechero someter la muestra al calor hasta combustión. 2. introducir el gas gen.8rado por la combustión del azufre en un Erlenmeyer con 10 mililitros de agua, homogenizar tres minutos. 3. medir el pH con papel tornasol azul, ro.to y fenolftaleína. 1. Coloque 0.5gr aproximadamente de Azufre en la cuchara de combustión.

2. Con ayuda del mechero someta la muestra a calor.

3. Observe como el Azufre empieza a crear una mezcla oscura gracias al proceso de combustión.

4. Llenar el Erlenmeye con aproximadamente con 10ml de agua y con papel tornasol para medir el pH.

5. Cuando el azufre empiece a emanar un gas debemos introducir la cuchara en el Erlenmeye

6. Observe como el proceso de combustión se desarrolla dentro del Erlenmeye.

7. Mida el pH teniendo en cuenta la tonalidad del papel tornasol.

5 5.1

ANÁLISIS DE RESULTADOS:

ESCRIBIR LAS PROPIEDADES FÍSICAS DE CADA ELEMENTO.

5.1.1 POTASIO

El potasio es un elemento químico de la tabla periódica cuyo símbolo químico es K (del latín Kalium y del árabe. ‫ال ق ل ية‬, DMG al-qalya, "ceniza de plantas"), cuyo número atómico es 19. Es un metal alcalino de color blanco-plateado, que abunda en la naturaleza en los elementos relacionados con el agua salada y otros minerales. Se oxida rápidamente en el aire, es muy reactivo, especialmente en agua, y se parece químicamente al sodio. Es un elemento químico esencial. Es el quinto metal más ligero y liviano; es un sólido blando que se corta con facilidad con un cuchillo, tiene un punto de fusión muy bajo, arde con llama violeta y presenta un color plateado en las superficies expuestas al aire, en cuyo contacto se oxida con rapidez, lo que obliga a almacenarlo recubierto de aceite. Al igual que otros metales alcalinos reacciona violentamente con el agua desprendiendo hidrógeno, incluso puede inflamarse espontáneamente en presencia de agua.

5.1.2 CALCIO

El calcio es un elemento químico, de símbolo Ca y de número atómico 20. Su masa atómica es 40,078 u. El calcio es un metal suave grisáceo, y es el quinto más abundante en masa en la corteza terrestre. También es el ion más abundante que se encuentra disuelto en el agua de mar tanto como por su molaridad y masa, después del sodio, cloruros, magnesio y sulfatos.1 Se encuentra en el medio interno de los organismos como ion calcio (Ca2+) o formando parte de otras moléculas; en algunos seres vivos se halla precipitado en forma de esqueleto interno o externo. Los iones de calcio actúan de cofactor en muchas reacciones enzimáticas, intervienen en el metabolismo del glucógeno, y junto al potasio y el sodio regulan la contracción muscular. El porcentaje de calcio en los organismos es variable y depende de las especies, pero por término medio representa el 2,45 % en el conjunto de los seres vivos; en los vegetales, solo representa el 0,007 %.

5.1.3 YODO

El yodo o iodo es un elemento químico de número atómico 53 situado en el grupo de los halógenos (grupo 17) de la tabla periódica de los elementos. Su símbolo es I (del griego ιώδης, iodes, "violeta"). Este elemento puede encontrarse en forma molecular como yodo diatómico. El estado del yodo en su forma natural es sólido. El yodo es un elmento químico de aspecto violeta (Gas) Gris violáceo (Sólido) y pertenece al grupo de los halógenos. El número atómico del yodo es 53. El símbolo químico del yodo es I. El punto de fusión del yodo es de 355,95 grados Kelvin o de 83,8 grados celsius o grados centígrados. El punto de ebullición del yodo es de 457,4 grados Kelvin o de 185,25 grados celsius o grados centígrados. El yodo es un mineral que nuestro organismo necesita para su correcto funcionamiento y se puede encontrar en los alimentos. Es un oligoelemento y se emplea principalmente en medicina, fotografía y como colorante. Químicamente, el yodo es el halógeno menos reactivo y electronegativo. Como con todos los otros halógenos (miembros del Grupo VII en la tabla periódica), el yodo forma moléculas diatómicas y por ello forma el diyodo de fórmula molecular I2.

5.1.4 MAGNESIO

Los metales alcalinotérreos, entre los que se encuentra el magnesio, tienen propiedades entre las que está el ser blandos, coloreados y tener una baja densidad. Los elementos como el magnesio tienen una baja energía de ionización. Todos los metales alcalinotérreos forman compuestos iónicos a excepción del berilio. El estado del magnesio en su forma natural es sólido (paramagnético). El magnesio es un elmento químico de aspecto blanco plateado y pertenece al grupo de los metales alcalinotérreos. El número atómico del magnesio es 12. El símbolo químico del magnesio es Mg. El punto de fusión del magnesio es de 923 grados Kelvin o de 650,85 grados celsius o grados centígrados. El punto de ebullición del magnesio es de 1363 grados Kelvin o de 1090,85 grados celsius o grados centígrados. El magnesio es un mineral que nuestro organismo necesita para su correcto funcionamiento y se puede encontrar en los alimentos.

5.1.5 AZUFRE Este no metal tiene un color amarillo, es blando, frágil, ligero, desprende un olor característico a huevo podrido al mezclarse con hidrógeno 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. En todos los estados (sólido, líquido y gaseoso) presenta formas alotrópicas cuyas relaciones no son completamente conocidas. Las estructuras cristalinas más comunes son el octaedro ortorrómbico (azufre α) y el prisma monoclínico (azufre ), siendo la temperatura de transición de una a otra de 96 °C; en ambos casos el azufre se encuentra formando moléculas de S8 con forma de anillo, y es la diferente disposición de estas moléculas la que provoca las distintas estructuras cristalinas. A temperatura ambiente, la transformación del azufre monoclínico en ortorrómbico, es más estable y muy lenta. Al fundir el azufre, se obtiene un líquido que fluye con facilidad formado por moléculas de S8. Sin embargo, si se calienta, el color se torna marrón algo rojizo, y se incrementa la viscosidad. Este comportamiento se debe a la ruptura de los anillos y la formación de largas cadenas de átomos de azufre, que pueden alcanzar varios miles de átomos de longitud, que se enredan entre sí disminuyendo la fluidez del líquido; el máximo de la viscosidad se alcanza en torno a los 200 °C. Enfriando rápidamente este líquido viscoso se obtiene una masa elástica, de consistencia similar a la de la goma, denominada «azufre plástico» (azufre ) y formada por cadenas que no han tenido tiempo de reordenarse para formar moléculas de S8; transcurrido cierto tiempo la masa pierde su elasticidad cristalizando en el sistema rómbico. Estudios realizados con rayos X muestran que esta forma amorfa puede estar constituida por moléculas de S8 con estructura de hélice espiral. En estado vapor también forma moléculas de S8, pero a 780 °C ya se alcanza el equilibrio con moléculas diatómicas y por encima de aproximadamente 1800 °C la disociación es completa y se encuentran átomos de azufre



INDICAR EN QUE EXPERIMENTOS SE PRESENTÓ LA FORMACIÓN DE ÓXIDOS BÁSICOS, ÓXIDOS ÁCIDOS Y SUS RESPECTIVOS HIDRÓXIDOS.

MAGNESIO: Las cenizas de Mg contienen MgO que con el agua se convierte en Mg(OH)2, la fenolftaleína se convierte en roja indicando la reacción básica de la ceniza en el agua. AZUFRE: El indicador en este caso el papel tornasol cambia de color comportamiento típico de las disoluciones ácidas. La toma de pH aproximado de la disolución es 6.0, levemente ácido. YODO: El Yodo expuesto a calor no forma ningún cambio químico al contrario es un cambio físico ya que pasa de un estado sólido a gas sin pasar por líquido, eso nos da a entender que es solo un cambio de estado, el estado contrario se define como deposición cuando pasa de gas a solido sin ser líquido. AZUFRE: 1. S + O2 2. SO2(g) + H2O(l) 3. H2SO3(aq) + H2O(l) 4. SO2(g) + H2O(l)

SO2(g) , ΔHf0 = -296.83 kJ/mol S H2SO3(aq) H3O+(l) + HSO3-(aq) H3O+(l) + HSO3-(aq)

La reacción (1) es la combustión del azufre para producir el dióxido de azufre. La reacción (2) muestra la formación del ácido, al combinarse el dióxido con el agua, y la reacción (3) es la disociación del ácido sulfuroso. El ácido sulfuroso como tal no se ha encontrado en fase acuosa [las reacciones (2*) y (3*) son un elemento nemotécnico más que químico y se colocan aquí por cumplir con la tradición]. Sí se ha encontrado el ácido sulfuroso en fase gaseosa. La reacción (4) describe mejor la realidad del fenómeno y muestra como la disolución del dióxido en agua produce los muy comunes iones hidronio y bisulfito. Una segunda disociación puede producir iones sulfito, pero es considerablemente

más débil que la primera disociación. La constante de acidez de la reacción (4) es Ka = 1.54 × 10−β Los iones bisulfito y sulfito son muy comunes, y los efectos de la lluvia ácida, que se come las piedras de la Europa monumental, son en su mayor parte debidos al dióxido de azufre generado por las fábricas y los automóviles, que al combinarse con el agua de lluvia y la humedad, se comporta como un ácido débil, pero persistente, como se ve en (4). 

COMO SE GUARDA EL SODIO Y EL POTASIO? Y POR QUÉ? El potasio presenta un color plateado en las superficies expuestas al aire, en cuyo contacto se oxida con rapidez, lo que obliga a almacenarlo recubierto de aceite.



ESCRIBIR LAS REACCIONES CORRESPONDIENTES.

POTASIO: Cuando se introducen grandes cantidades de potasio al agua tiene lugar una reacción química formando hidróxido de potasio líquido y gas de hidrógeno. Este proceso genera calor, que enciende el hidrógeno resultando en una llama púrpura 2K + 2H2O produce 2KOH + H2 CALCIO: El calcio reacciona de manera violenta con el agua, cuando se encuentra en su estado metálico, con la finalidad de formar hidróxido de calcio (Ca (OH)2), desprendiendo hidrógeno en dicha reacción. Por el contrario, el calcio en su estado natural, no consigue reaccio...