Práctica 5-Reacciones químicas - LABORATORIO PDF

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PRACTICA 5REACCIONES QUÍMICASI. CAPACIDADES1.- Verifica que se ha llevado a cabo una reacción química al observar cambio de color, formación de precipitado, liberación de gas o liberación de energía. 1.- Diferencia los tipos de reacciones químicas. 1.- Verifica como factores cinéticos aceleran la ve...

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Universidad Privada Antenor Orrego

Medicina Humana

PRACTICA 5 REACCIONES QUÍMICAS I.

CAPACIDADES 1.1.- Verifica que se ha llevado a cabo una reacción química al observar cambio de color, formación de precipitado, liberación de gas o liberación de energía. 1.2.- Diferencia los tipos de reacciones químicas. 1.3.- Verifica como factores cinéticos aceleran la velocidad de una reacción química. 1.3.- Formula correctamente la ecuación química para cada una de las reacciones realizadas en el experimento. 1.4.- Balancea correctamente las ecuaciones químicas usando el balance por tanteo.

II.

FUNDAMENTO TEORICO La reacción química es un proceso químico en el cual dos o más sustancias iniciales(reactivos) rompen enlaces para formar nuevos enlaces y generar nuevas sustancias llamadas productos. La reacción química se representa a través de una ecuación química. Ecuación química

mi = mf

Una ecuación química siempre debe estar perfectamente balanceada, para que se cumpla la ley de conservación de la masa, los coeficientes siempre deben ser los mínimos y pueden ser enteros o fraccionarios, los balances según el tipo de reacción se harán por los siguientes métodos: a) Balance por tanteo b) Balance por el método del ión electrón. Evidencias de una reacción química Toda reacción química presenta evidencias que muestran que los cambios químicos se han llevado a cabo, siendo las más comunes: a) Liberación de gas

b) Formación de Precipitado

Química General

c) cambio de color

d) liberación de luz y calor

Dra. Rosa Aguilar Alva

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Medicina Humana

Cinética de una reacción química. La cinética de una reacción química tiene que ver con la velocidad con la que la reacción química se da, una reacción puede ser rápida o lenta, dependiendo de la eficacia de las colisiones entre las partículas de los reactivos, por tanto, es fácil deducir que aquellas situaciones o factores que aumenten el número de estas colisiones aumentaran la velocidad de reacción. Algunos de estos factores son:

Tipos de reacciones químicas Existen una gran cantidad de posibles maneras de que se produzca la interacción entre compuestos, presentando diferentes características y peculiaridades. Algunas de los principales tipos de reacciones químicas entre compuestos son las siguientes. A) Reacciones de combinación o de síntesis Las reacciones en las cuales se combinan dos o más sustancias para formar un compuesto se llaman reacciones de Síntesis. A

+

B

AB

Ejemplos. 2Na +

Cl2

2NaCl

6Cl2

4PCl3

SF4 +

F2

SF6

CaO +

H2O

Ca(OH)2

SO3

+

H2O

H2SO4

Li2O +

H2O

P4

+

LiOH

B) Reacciones de descomposición Las reacciones de descomposición son aquellas en las cuales un compuesto se descompone para dar dos elementos, uno o más elementos o compuestos, dos o más compuestos.

AB

A + B

Ejemplos: Química General

Dra. Rosa Aguilar Alva

Universidad Privada Antenor Orrego 2H2O

2H2 + O2

electrólisis

2NaNO3

2NaNO2

Calor

CaCO3

Hg + O2

Calor

CuSO4.5H20

+ O2

CaO + CO2

Calor

HgO

Medicina Humana

CuSO4

Calor

+

H2O(v)

C) Reacciones de desplazamiento simple Son las reacciones en las cuales un elemento desplaza a otro de un compuesto. Generalmente un metal desplaza a otro metal o hidrógeno de un compuesto o solución acuosa que tenga una menor actividad según la serie de actividad de los metales.

A

+

BC

AC

+

B

Serie de actividad de los metales e hidrógeno

El litio es el metal más reactivo y el oro el menos reactivo. Ejemplos: (por balancear) Zn + H2SO4

ZnSO4

+

H2

Al

+ HCl

AlCl 3

+ H2

Ca

+ H 2O

Ca(OH)2

+ H2

Cl2

+ NaI

NaCl +

I2

Cu

+ AgNO3

Cu(NO3)2

Mg

+ AlPO4

Mg3(PO4)2

+

Ag + Al

D) Reacciones de doble desplazamiento Dos compuestos intercambian parejas entre sí, para producir compuestos distintos. AB

+ CD

AD

+

CB

Ejemplos: (por balancear) Ca(OH)2 + HCl Al(OH) 3 + H2SO4 Pb(NO3)2 + K2CrO4

Química General

CaCl2 + H2O Al2(SO4)3

+

Reacciones de neutralización H2O

PbCrO4 + KNO3

CaCl 2 + Na2CO3

CaCO3 + NaCl

ZnO

Zn(NO3)2

+ HNO3

Reacciones de precipitación

+ H2O Dra. Rosa Aguilar Alva

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Soluciones indicadoras Muchas sustancias presentan diferentes colores de acuerdo a si tienen carácter ácido o básico, estas sustancias no intervienen en la formación de productos, pero si nos ayudan a identificar si dentro de los productos existe una base o un ácido. Una de los indicadores muy usados es la fenolftaleína cuyos cambios se muestran a continuación.

III.- MATERIALES Y REACTIVOS De acuerdo a la práctica liste los materiales y reactivos por separado. Materiales Reactivos Espátula Solución de fenolftaleína Barilla o bagueta Bicarbonato de sodio (NaHCO3) Cápsula de porcelana Agua Mechero Vaso de precipitación Trípode con malla de asbesto IV.- PROCEDIMIENTO ( tiempo 30 minutos) Factores cinéticos: Tipos de reacciones :

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V.- RESULTADOS 5.1.- Factores que afectan la velocidad de una reacción 5.1.1.- Efecto de la concentración

Ecuación química Zinc + Ácido clorhídrico

Evidencia

cloruro de zinc + hidrógeno

Zn + 2HCl --> ZnCl + H2

Liberación de gas

Concentración del ácido

0.1 M 0.5 M 2.5 M

Orden de reacción

3° 2° 1°

Efecto del factor analizado: A mayor concentración mayor velocidad de reacción

5.1.2.- Efecto del estado físico y grado de división Ecuación química Carbonato de calcio + Ácido clorhídrico calcio + dióxido de carbono + agua

Evidencia Cloruro de

Liberación de gas

Estado de división

Orden de reacción

compacto

2°

pulverizado

1°

CaCO3 + 2HCl --> CaCl2 + CO2 + H2O

Química General

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Efecto del factor analizado: A mayor división mayor reacción

5.1.3.- Efecto de la temperatura Ecuación química NaHCO3 + HAc

Evidencia

NaAc + CO2 + H2O

Liberación de gas y liberación de calor

Temperatura de reacción

Orden de reacción

24.4°C

1°

66.2°C

2°

Efecto del factor analizado:A mayor temperatura, mayor reacción química

5.1.4.- Efecto del catalizador Ecuación química

Peróxido de hidrógeno + yoduro de potasio oxígeno

Evidencia

agua +

Liberación de calor

Ausencia o presencia de catalizador

Ausente Presente

Orden de reacción

1° 2°

2H2O2 + KI --> 2H2O + O2 Efecto del factor analizado: A mayor presencia de catalizadores, mayor o más rápida será la reacción química

5.2.- Tipos de reacciones En base al experimento complete lo que se pide para cada reacción del experimento: Reacción 1 Ecuación química:

Magnesio + Oxígeno Oxido de magnesio 2 Mg + 1 O2 --------> 2 MgO

Evidencia: La liberación de una luz fuerte y formación del polvo blanco. Tipo de reacción: Síntesis o adición Reacción 2 Ecuación química:

Coeficientes del balance: 2, 1, 2

Oxido de magnesio + Agua Hidróxido de magnesio 1 MgO + 1 H2O -------> 1 Mg(OH)

Evidencia: Cambio de color: solución blanquecina con la fenolftaleína gosella Tipo de reacción: Síntesis o adición

Química General

Coeficientes del balance: 1, 1, 1

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Reacción 3 Ecuación química:

Azufre + oxigeno 1 S + 1 O2

------>

Dióxido de azufre 1 SO2

Evidencia: Formación de un gas de color blanco Tipo de reacción: Reacción de síntesis

Coeficientes del balance: 1, 1, 1

Reacción 4 Ecuación química:

Dióxido de azufre + agua Acido sulfuroso 1 SO2 + 1 H2O ------> 1 H2SO3

Evidencia: El gas blanquecino(dióxido de azufre) se combina con el agua, formando el ácido sulfuroso, convirtiendo el PH igual a 4 Tipo de reacción: Síntesis o adición

Coeficientes del balance: 1, 1, 1

Reacción 5 Ecuación química: Bicarbonato de sodio + calor Carbonato de sodio + dióxido de carbono + agua 2 NaHCO3 -------> 1 Na2CO3 + 1 C02 + 1 H2O

Evidencia: El Na2CO3 es una solución básica porque se torna de color rosado cuando reacciona con la fenolftoleína a diferencia NaHCo3 Tipo de reacción: Descomposición

Coeficientes del balance: 2, 1, 1, 1

Reacción 6 Ecuación química: Sulfato cúprico pentahidratado + calor 1 CuSO4. 5 H20 + calor

Sulfato cúprico + agua -------> 1 CuSO4 + 5 H2O

Evidencia: Decloración del sulfato cúprico pentahidratado, pérdida de masa depués de estar en contacto con el calor e hidratación y deshidratación reversible del compuesto. Cambio de color de azul a blanco. Tipo de reacción: Reversible y descomposición

Coeficientes del balance: 1, 1, 5

Reacción 7 Ecuación química:

Zinc + Ácido clorhídrico 1 Zn + 2 HCl

------>

Cloruro de zinc + hidrógeno + 1 H2 1 ZnCl2

Evidencia: Liberación de gas que al entrar en contacto con el fuego desprende una llama de color naranja Tipo de reacción: De desplazamiento simple

Coeficientes del balance: 1, 2, 1, 1

Reacción 8 Química General

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Ecuación química: Aluminio + Ácido clorhídrico Cloruro de aluminio + hidrógeno + 6 HCl -------> 2 Al 2 AlCl3 + 3 H2

Evidencia: Formación de gas y burbujas. Desprende una llama de color azul naranja Tipo de reacción: De desplazamiento simple

Coeficientes del balance: 2, 6, 2, 3

Reacción 9 Ecuación química: Hidróxido de magnesio + Ácido clorhídrico Cloruro de magnesio + agua 1 Mg(OH)2 + 2 HCl -------> 1 MgCl2 + 2 H2o

Evidencia: Coloración rosado intenso por la reacción con fenolftaleína(neutralizado) la cual al entrar en contacto con el HCl adopta una coloración transperente. Tipo de reacción: Doble desplazamiento

Coeficientes del balance: 1, 2, 1,2

Reacción 10 Ecuación química: Carbonato de calcio + Acido clorhídrico 1 CaCO3

+

2 HCl

Cloruro de calcio + dióxido de carbono + agua 1 CaCl2 + 1 CO2 + 1 H2O

-------->

Evidencia: Coloración rosado intenso por la reacción con fenolftaleína(neutralizado) la cual al entrar en contacto con el HCl adopta una coloración transperente. Tipo de reacción: Doble desplazamiento

Coeficientes del balance: 1, 2, 1, 1, 1

Reacción 11 Ecuación química: Sulfato cúprico + Hidróxido de sodio + 2 NaOH 1 CuSO4

Sulfato de sodio + Hidróxido cúprico -------> 1 Na2SO4 + 1 Cu(OH)2

Evidencia: Formación de una sustancia precipitada en la solución Cu(OH)2 Tipo de reacción: Doble desplazamiento

Coeficientes del balance: 1, 2, 1, 1

Reacción 12 Ecuación química: Sulfato ferroso + 1 FeSO4 +

Hidróxido de sodio 2 NaOH ---------->

Sulfato de sodio + hidróxido ferroso 1 Na2SO4 + 1 Fe(OH)2

Evidencia: Formación de una sustancia color azulada que está suspendida en la solución y la obtención de precipitado de Fe(OH)2 Tipo de reacción: Doble desplazamiento(precipitación)

Coeficientes del balance: 1, 2, 1, 1

VI.- DISCUSIÓN DE RESULTADOS -En el experimento 1, se introducido Zinc en Ácido Clorhídrico en diferentes concentraciones (0.1; 0.5; 2.5), pasado unos segundos, se apreció en el vaso de precipitado con mayor concentración, una reacción

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inmediata cuando el zinc entro en contacto con el ácido; caso contrario ocurrió con el vaso con menos concentración de HCl, en el que se apreció una reacción más lenta. -En el experimento 2, se observó que en el vaso de precipitado que contenía el carbonato de calcio pulverizado, reaccionó más rápido que el vaso de precipitado con carbonato de calcio precipitado. -En el experimento 3, se apreció en el vaso de precipitado con mayor temperatura, una reacción más rápida hacia el bicarbonato de sodio que con el vaso de precipitados que contenía el vinagre a una temperatura menor, donde también se sintió una pequeña liberación de calor por parte de ambas reacciones. -Al exponer la muestra de azufre (S2) al oxígeno (O2) del aire, se forma un único producto que es un gas blanquecino llamado dióxido de azufre (SO2), que nace a partir de una reacción se síntesis. El producto final de la anterior reacción; dióxido de azufre (SO2), es mezclado con agua (H2O) para formar un nuevo producto; ácido sulfuroso (H2SO3), a partir de la misma reacción: síntesis, el cual sigue siendo un gas de color blanquecino. -La muestra de azufre (S2) con la muestra de cobre (Cu) se combinan mediante una reacción de síntesis y cuando se exponen al calor, forman un gas de color anaranjado llamado, sulfuro cúprico (CuS). -Al mezclar el compuesto, óxido nítrico (NO), con el oxígeno (O2) del aire, se da una reacción de síntesis, la cual forma como único producto el dióxido de nitrógeno (NO2), que es un gas de color pardo rojizo.

VII.- CONCLUSIONES - Las reacciones químicas son procesos en los que una o más sustancias se transforma en otra u otras con tienen propiedades diferentes, para que pueda existir una reacción química debe haber sustancias que reaccionan y sustancias que se forman - Cada uno de los factores anteriormente mencionados causan los siguientes efectos en una reacción, aumento de temperatura, más rápida será la reacción, aumento de concentración, más rápida será la reacción, mayor grado de subdivisión de los materiales más rápida será la reacción, dependiendo de la naturaleza de las sustancias dependerá de la rapidez de la reacción - En toda reacción, siempre se denotara alguna evidencia, como lo son: efervescencias (liberación de gas); creación de precipitados, liberación de calor, cambios de color en la sustancia, etc. - Siempre habrá evidencia de que la materia ha cambiado - Existen diferentes factores que alteran la velocidad de la reacción de sustancias, como lo son: una mayor concentración de sustancias, el estado de la sustancia, la temperatura e incluso la presencia de catalizadores en la reacción. - Se evidencio los distintos tipos de reacciones como lo son: la de adicción, desplazamiento, simple y doble, descomposición, reducción – oxidación.

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