PRÁCTICA DE REACCIONES QUÍMICAS REACCIONES DE OXIDACIÓN- REDUCCIÓN Son reacciones en las que se produce un intercambio de electrones, un elemento pierde electrones, se oxida, y otro gana electrones, se reduce. Si introducimos una pieza de cobre metálico, color naranja metálico, en una disolución de nitrato de plata (incolora) observamos como el cobre se recubre con un sólido gris, plata metálica, y la disolución adquiere un tono azulado [Nitrato de cubre (II)], que nos indica que tenemos ion Cu2+. I. 2 AgNO3(aq) + Cu(s) → Cu(NO3)2(aq) + 2 Ag(s) Semirreacciones: Ag1+ Cu0 II. gana 1 epierde 2 e- Ag0 La Plata se reduce, es el oxidante Cu2+ El cobre se oxida, es el reductor Si en una disolución de sulfato de cobre (II) (azul transparente) se sumerge un clavo de hierro (gris metálico), se observa que la intensidad del color azulado de la disolución disminuye y que sobre el clavo se depositan pequeñas partículas rojizas, de cobre metálico (Cu0). Se ha formado sulfato de hierro (II) y cobre metálico. Cu SO4 (aq) + Fe (s) → Fe SO4(aq) + Cu (s) Semirreacciones: Cu2+ Fe0 III. gana 2 epierde 2 e- Cu0 El cobre se reduce, es el oxidante Fe2+ El hierro se oxida, es el reductor Seguridad en las carreteras por medio de la química. El cambio de color que se produce cuando el cromo VI (naranja) se reduce al cromo III (verde) es la base de la prueba del análisis del aliento. Se ha demostrado que existe una relación directa entre la concentración del alcohol en sangre y el alcohol que exhalan los pulmones. El paso de un volumen definido de aire a través de un tubo que contiene ión cromato (cromo (VI) de color naranja) causa la oxidación del etanol (CH3CH2OH) a ácido acético (CH3COOH) y la reducción del cromo (VI) a cromo (III), de color verde. Se trata de una reacción exotérmica, pues el tubo de ensayo se calienta. 3 CH3CH2OH + 2K2Cr2O7 (ac) +8 H2SO4(ac) → 3 CH3COOH + 2 Cr2(SO4)3(ac) + 2K2SO4(ac) + 11 H2O etanol Dicromato potásico Ácido sulfúrico Ácido Etanoico Sulfato de cromo (III) sulfato de potasio REACCIONES DE PRECIPITACIÓN En este tipo de reacciones se obtiene un sólido, en forma de polvo, que después de cierto tiempo se deposita en el fondo del tubo de ensayo. En estos casos decimos que se ha obtenido un precipitado, utilizamos el símbolo (↓) IV. Mezclamos una disolución de nitrato de plata, que es incolora, con una disolución acuosa de ácido clorhídrico, observamos que la disolución se enturbia, es debido a que se ha formado cloruro de plata que es muy poco soluble en agua y es de color blanco. A medida que transcurre el tiempo, el cloruro de plata se descompone en plata y cloro gas. Ag NO3 (ac) + HCl (ac) Cloruro de plata (sólido blanco poco soluble en agua) Ácido clorhídrico Nitrato de plata V. → ↓ Ag Cl (s) + HNO3(ac) Ácido nítrico Mezclamos dos disoluciones incoloras una de nitrato de plomo (II) con otra de yoduro de potasio, observamos que se forma un polvo sólido de color amarillo, que con el tiempo se deposita en el fondo del tubo de ensayo. Pb(NO3)2 (ac) + 2 KI (ac) Ioduro de plomo(II) (sólido amarillo insoluble en agua y muy tóxico) Ioduro de potasio Nitrato de plomo(II) VI. → ↓ PbI2 (s) + 2 K NO3(ac) Nitrato de potasio Mezclamos una disolución de cromato de potasio, color amarillo-naranja, con nitrato de plata, disolución incolora, y se obtiene un precipitado de color rojo de cromato de plata. K2 CrO4 (ac) + 2 Ag NO3 (ac) Cromato de potasio (color amarillo-naranja) → ↓ Ag2CrO4 (s) + 2 KNO3(ac) Nitrato de plata Cromato de plata (sólido rojo) Nitrato de potasio REACCIÓN DE SUSTITUCIÓN SIMPLE Un elemento reemplaza a otro dentro de un compuesto. VII. Mezclamos ácido clorhídrico diluido con cinc metálico, el cinc desplaza al hidrógeno, se forma cloruro de cinc y se desprende gas hidrógeno (↑). El tubo de ensayo se calienta por lo que la reacción que se ha producido es exotérmica. 2 HCl (diluido) + Ácido clorhídrico Zn (s) → Zn Cl2 (ac) + Cloruro de cinc ↑ H2(g) Burbujas de Hidrógeno ga REACCIÓN DE NEUTRALIZACIÓN (SUSTITUCIÓN DOBLE) Un ácido y una base reaccionan y dando lugar a una sal y agua. VIII. El ácido clorhídrico reacciona con el hidróxido sódico se obtiene cloruro de sodio y agua. Esta reacción es exotérmica pues el tubo de ensayo se calienta. Ácido HCl Ácido clorhídrico + Na OH Agua Sal Base → Hidróxido de sodio Na Cl + H2O Cloruro de sodio REACCIÓN DE COMBINACIÓN O SÍNTESIS IX. Si mojamos una varilla en hidróxido de amonio y la exponemos a los vapores del gas que se desprende al abrir una botella de ácido clorhídrico se forma una gas de color blanco de cloruro de amonio. NH4OH (ac) + HCl (ac) → NH4Cl + H2O También podemos considerar la reacción anterior como de neutralización o de sustitución doble. COMENTARIOS En todas estas reacciones se han producido distintos residuos que no pueden ser desechados por el desagüe, los guardaremos en una garrafa para que una empresa específica los "recicle". Tienes que saber que los iones hexacromo Cr6+ y los iones Pb2+ , Pb4+ , y en general las de los metales pesados, son muy perjudiciales para la salud.