Practica 6 general - Obtención de oxigeno. Obtener oxigeno por medio de una reacción de descomposición PDF

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Obtención de oxigeno. Obtener oxigeno por medio de una reacción de descomposición y comprobar su presencia....

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CENTRO DE CIENCIAS BÁSICAS DEPARTAMENTO DE QUÍMICA ACADEMIA DE QUÍMICA

QUÍMICO FARMACÉUTICO BIÓLOGO 1er. Semestre. Agosto- diciembre 2018

Laboratorio de química general I.

Practica No. 6 “Obtención de oxígeno.” Nombre: Oswaldo Daniel Avalos Soto. Christopher Alexis Escareño Díaz. Profesor: Héctor Prado García.

Numero de equipo: 1 Fecha de entrega: 12 de octubre de 2018.

Objetivo: 

Obtener oxigeno por medio de una reacción de descomposición y comprobar su presencia.

Introducción: El oxígeno es el elemento más abundante (su participación en la constitución de la corteza terrestre es de un 49% en peso) y se presenta en el aire como elemento libre en una proporción en volumen del 21%. El oxígeno es n gas incoloro, inodoro e insípido que se disuelve físicamente en agua en pequeñas cantidades. La solubilidad decrece fuertemente al aumentar la temperatura. El oxígeno es un elemento con mucha capacidad de reacción. Forma combinaciones (óxidos) con todos los elementos (a excepción de los gases nobles). La formación directa de los elementos con el oxígeno es la oxidación. Se puede obtener grandes cantidades de oxígeno a partir de aire líquido. En la electrolisis de agua, se obtiene también oxígeno a partir de compuestos, por ejemplo:   

Calentando permangato potásico “KMnO4”. Calentando clorato potásico “KClO3”. Calentando peróxido de hidrogeno “H2O2”.

Existen sustancias que influyen en la velocidad de un proceso químico sin que al mismo tiempo haya un gasto de las mismas, estos son los catalizadores. La mayoría de los catalizadores intervienen acelerando: los catalizadores negativos (anticatalizadores) son utilizados, por ejemplo, para retrasar la decomposición de sustancias inestables. A menudo actúan los catalizadores muy específicamente, es decir, solo en procesos determinados; otros catalizadores, al contario, pueden tener influencia en distintos procesos.El bióxido de manganeso puede actuar como catalizador ya que acelera el desprendimiento de oxígeno al calentar clorato potásico. (Christen, 1977)1. La reacción de descomposición actúa cuando dos o más átomos, iones o moléculas se degradan en partes más pequeñas y los enlaces se rompen. Sucede de la manera siguiente: Molécula AB

Se descompone en

A

+

B

(Tortora, 2007)2.

Material: 1 Tubo de ensaye de 10 ml con tapón con tubo de desprendimiento. 1 Trozo de manguera de hule de aproximadamente 15 cm.

Reactivos: 1 Mechero de bunsen.

Agua oxigenada al 6%.

2 Tapones de plástico para tubo de ensaye.

Dióxido de manganeso. Clorato de potasio.

1 Recipiente de plástico. 1 Palito de madera.

1 Soporte universal.

1 Microespatula.

1 Pinza de tres dedos.

1 Jeringa de 3 ml.

1 Pinza de disección.

Bolitas de papel.

3 Tubos de ensaye de 10 ml.

Cerillos.

Metodología: I.- Obtención de oxigeno: 1. Llena el recipiente de plástico casi hasta el borde con agua e introduce en los tubos de ensaye en posición horizontal con la boca hacia abajo, de manera que queden llenos de agua e invertidos sobre el recipiente. 2. Por otro lado, coloca el trozo de manguera en el tubo de desprendimiento del tapón del tubo de ensaye. Sostén este dispositivo en el soporte universal, utilizando la pinza de tres dedos. 3. Utilizando una espátula, coloca una pequeña cantidad de dióxido de manganeso en el tubo de ensaye con tapón con tubo de desprendimiento y tapa el tubo. 4. Toma con la jeringa 3 ml de agua oxigenada introdúcela por el tapón y vierte el agua oxigenada en el tubo que contiene el dióxido de manganeso. 5. Introduce la punta libre de la manguera en el recipiente con agua. 6. Inmediatamente después de mezclar las sustancias notaras que empieza a desprender un gas. Permite que burbujee en agua por tres segundos para garantizar que lo que se recibirá será oxigeno molecular y no el aire que había en el tubo de la manguera. 7. Introduce el extremo libre de la manguera bajo cada uno de los tubos de ensaye invertidos y llenos de agua que tienes dentro del recipiente. Notaras que el agua empieza a salir, y ahora el primer tubo está lleno de oxígeno. Deja el tubo volteado boca abajo para que el gas no se escape y tápalo. Repite la operación con el segundo tubo. 8. Enciende un palito de madera y apágalo, de modo que quede un punto de ignición (al rojo vivo), e introdúcelo en el tubo lleno de oxigeno que abras sacado del agua. Cuida que las gotas de agua que están en el tubo no apaguen el punto de ignición. Si el punto de ignición se aviva e incluso se enciende de nueva es una prueba de que el gas obtenido es oxígeno, pues así hace demuestra su capacidad de mantener la combustión.

9. Repite la prueba con el segundo tubo.

II.- Presencia de oxigeno por medio de la combustión. 1. Coloca una pizca de clorato de potasio dentro de un tubo de ensaye de 10 ml. 2. Con mucha precaución calienta el tubo con la flama de un mechero de bunsen, sujetando el tubo con pinzas. 3. Seguir calentando hasta que la sal se funda, observando que después de quedar incolora se empieza a enturbiar. 4. Retirar el tubo de la flama, apagar el mechero e introducir dentro del tubo una bolita de papel utilizando para ello las pinzas de disección. 5. Observar la combustión del papel por medio de la reacción.

Cuestionario: 1.- Menciona 5 propiedades físicas y químicas del oxígeno. Es mal conductor de calor y electricidad, no tiene lustre, por su fragilidad, los no metales como el oxígeno no se pueden aplanar para formar laminas ni estirarlos para convertirse en hilos, el estado del oxígeno en su forma natural es gaseoso, es un elemento químico de aspecto incoloro y pertenece al grupo de los no metales, el número atómico del oxígeno es 8, su símbolo es O, su punto de fusión es de -221.8 °C.3 2.- ¿Qué reacción se lleva a cabo con el peróxido de hidrógeno al agregar el catalizador? Calentando una solución de peróxido de hidrógeno en un tubo de ensayo, se desprende solamente poco oxígeno. Si, por el contrario, se deja gotear solución diluida de peróxido de hidrógeno sobre bióxido de manganeso, se observa un desprendimiento vivo y abundante de oxígeno.2 3.- ¿Qué función tiene un catalizador? La adición de un catalizador a una reacción química hace aumentar la velocidad de reacción.4 4.- Investigar un método industrial para obtención de oxígeno. Para el punto de vista industrial, pueden seguirse dos procedimientos para la obtención de oxígeno: la electrólisis del agua y la destilación fraccionada del aire. Para la obtención por electrólisis, se prepara una solución de sosa cáustica en agua, y se introducen en la misma dos electrodos conectados a un generador de corriente continua. Al circular la corriente eléctrica a través de la solución, se produce la descomposición del agua en sus dos elementos integrantes, recogiéndose el oxígeno en forma gaseosa.5 5.- Describir los principales usos del oxígeno. Además de usarse para la respiración en medicina, aeronáutica y astronáutica donde el gas, el sistema de producción, el manejo y el almacenamiento están sujetos a estrictas regulaciones, el oxígeno también se utiliza en una gran variedad de aplicaciones

industriales como: metalurgia, química, sector de la automoción, soldadura industrial, sector energía, producción de vidrio, producción de ozono, producción de papel, etc.6

Bibliografía: 1.- Christen, H. (1977). Fundamentos de la química general e inorgánica. Reverté. España. pág, 22-23. 2.- Tortora, G. Funke, B. & Case, C. (2007). Introducción a la microbiología. 9a edición. Editorial Médica Panamericana. Argentina. pág, 32. 3.- https://elementos.org.es/oxigeno 4.- Avery, H. 1982. Cinética química básica y mecanismos de reacción. Ed. Reverte. Pág. 125 5.- Giachino, J. & Weeks, W. 1997. Técnica y práctica de la soldadura. Ed. Reverte. Pág. 246 6.- https://www.altecdust.com/blog/item/43-aplicaciones-industriales-del-oxigeno-industrial...