Reacciones Químicas Instrucciones: Luego de estudiar detenidamente la teoría a continuación, contesten en grupo las preguntas en la parte I. Teoría: Ya hemos visto que las sustancias puras (elementos y compuestos) poseen propiedades físicas, como lo son el color, la densidad, la solubilidad, puntos de ebullición, punto de fusión, entre otros. Estas propiedades son diferentes para cada sustancia por lo que las podemos utilizar para identificar las sustancias y para separar mezclas. Al observar, determinar, o medir una propiedad física no estamos cambiando la sustancia. Por ejemplo, si determinamos la densidad de agua sus propiedades físicas no son alteradas por el procedimiento que estamos llevando a cabo. En cambio, una propiedad química se refiere al tipo de cambios químicos (reacciones) que una sustancia sufre. Cuando ocurre una reacción se forman sustancias nuevas (productos) con propiedades físicas distintas a las propiedades físicas de las sustancias originales (reactantes). En adición, la composición química de los productos será distinta a la de los reactantes. Para determinar si ha ocurrido una reacción química se deben observar cambios en las propiedades físicas de los reactantes. Por lo general una reacción se manifiesta mediante la formación de un sólido, la formación de un gas, y la absorción o liberación de calor. La absorción o liberación de calor también ocurre cuando una sustancia sufre un cambio físico como lo es un cambio de estado, pero la magnitud de estos cambios en energía son menores que en una reacción química. Hoy estudiaremos tres tipos de reacciones muy comunes: reacción de precipitación, reacción de oxirreducción, y reacción ácido-base. A continuación se describen estos tipos de reacciones y se establecen criterios para identificarlas. Reacción de precipitación: En este tipo reaccionan dos especies formando un sólido, el cual es insoluble e el disolvente donde se lleva a cabo la reacción. Es fácil identificarla ya que se observa la formación de un precipitado (sólido). Reacción de oxirreducción: Estas reacciones se caracterizan porque se transfieren electrones de unos átomos o especies químicas a otros. La especie química que gana los electrones decimos que se redujo y la que los pierde decimos que se oxidó. La especie que se reduce se conoce como un agente oxidante, y la especie que se oxida se conoce como el agente reductor. Para que ocurra una reacción de oxirreducción tiene que estar presente un agente reductor y un agente oxidante. En los casos que estudiaremos habrá presente un metal en estado 14 sólido como reactante, o se formará un metal como producto. En estas reacciones por lo general se libera calor, y en algunos casos se observa la formación de un gas. Reaciión ácido-base: Esta reacción ocurre entre una sustancia ácida (sustancia que puede donar uno o más núcleos o cationes de hidrógeno) y una base (sustancia que puede aceptar uno o más núcleos o cationes de hidrógeno). Los ácidos tienen un pH menor de 7 y las bases tienen un pH mayor de 7. El pH de una sustancia es un parámetro que nos permite calcular la cantidad de cationes de hidrógeno presentes en una mezcla homogénea de un ácido o una base dada disuelta en agua. Los productos de esta reacción son agua y una sal soluble en el disolvente en que se lleva a cabo la reacción. El disolvente utilizado en estas reacciones es agua. Parte I: Contesten las siguientes preguntas basándose en la teoría estudiada. 1. Explique la diferencia principal entre la determinación de una propiedad química y Una propiedad física. 2. Cuando se estudian las propiedades químicas de una sustancia , qué es lo que se hace? 15 3. Qué cosas podemos observar que nos dejan saber que ha ocurrido una reacción? 4. Si al mezclar dos sustancias, donde una de ellas es un pedazo de metal, observamos unas burbujas, qué puede estar pasando? Qué tipo de reacción puede estar ocurriendo? 5. Si al mezclar dos sustancias observamos la formación de un sólido, qué tipo de reacción está ocurriendo? 6. Cómo podemos identificar si una reacción es del tipo ácido-base? 16 Equipo de seguridad: gafas y bata de laboratorio Parte II: Experimento Se le dará instrucciones para llevar a cabo reacciones químicas. Para cada reacción deberá llenar la siguiente información: 1. 2. 3. 4. los reactantes que se están mezclando características visuales de los reactantes. observaciones de la reacción tipo de reacción Reacción #1: NaCl (ac) + AgNO3 (ac) Reactante Características Observaciones: Tipo de reacción: _____________________________________________________ 17 Reacción #2: HC2H3O2 (ac) ( con gotas de fenolftaleína) + NaOH (ac) (gota a gota) Reactante Características Observaciones: Tipo de reacción: _____________________________________________________ 18 Reacción #3: Mg (s) + HCl (ac) Reactante Características Observaciones: Tipo de reacción: _____________________________________________________ 19 Reacción #4: NaBr (ac) + AgNO3 (ac) Reactante Características Observaciones: Tipo de reacción: _____________________________________________________ 20 Reacción #5: Cu (s) + AgNO3 (ac) Reactante Características Observaciones: Tipo de reacción: _____________________________________________________ 21 Reacción # 6: Cu (s) + HCl (ac) Reactante Características Observaciones: Tipo de reacción: _____________________________________________________ 22 Evaluación de la actividad: 1. Qué fue lo más que les gustó? 2. Qué fue lo menos que le gustó? 3. Consideran que la experiencia de laboratorio pudiera ser más interesante? sugerencias de cómo hacerla más interesante. Den 4. Hagan una lista de lo que aprendieron en la actividad. 23