República Bolivariana de Venezuela Ministerio del Poder Popular para la Educación U. E.: Colegio Nazaret 3er Año Sección “B” Cátedra: Química Docente: Realizado por: Lucini Alfaro Quijada Aquiles Joaquin Ortiz Ciudad Guayana, Abril 2013 1 ÍNDICE INTRODUCCIÓN……………………………………………………………... 3 MARCO TEÓRICO…………………………………………………………… 4 Materiales utilizados …………………………………………………………. 4 Procedimientos experimentales………………………………………….….6 Actividad 1……………………………………………………….. 6 Actividad 2…………………………………………………….…. 7 Actividad 3…………………………………………………….… 8 Actividad 4………………………………………………….….… 8 Actividad 5……………………………………………………….. 9 Actividad 6……………………………………………………….10 Actividad 7………………………………………………………..11 Resultados y análisis……………………………………………………. 12 Conclusiones………………………………………………………….…..14 Bibliografía………………………………………………………………...15 Anexos……………………………………………………………………..16 2 INTRODUCCIÓN Los compuestos inorgánicos no son más que los óxidos, bases, sales, ácidos, entre otros. Los cuales se clasifican en función del número de elementos químicos que lo forman en los antes mencionados. Según este criterio los compuestos pueden estar formados por 2 o 3 elementos llamándose compuestos binarios o ternarios. Demostrar las propiedades características de los compuestos inorgánicos, como se distribuyen en el ambiente y ver lo diversos usos de los óxidos metálicos, óxidos no metálico, bases, sales y ácidos. Tras una investigación documental se logro manejar el tema, pudiendo así comprobar todo lo leído y observar las diferentes reacciones que pueden presentar dicho compuestos. El siguiente informe esta estructurado de la siguiente manera: marco teórico, en donde se encuentra todo el contenido de la materia, materiales utilizados, procedimientos realizados por el docente, resultados y análisis del estudiante, conclusiones del tema y por último los anexos para facilitar el aprendizaje del contenido. 3 MARCO TEORICO PRÁCTICA 7: LOS MATERIALES: PROPIEDADES NO CARACTERÍSTICAS Materiales Utilizados Actividad 1 Clorato de potasio (KClO3) Dióxido de manganeso (MnO2) Tubo y manguera de conexión Tapón monohoradado Mechero Frasco con tapa de rosca Tubo de ensayo pirex Balanza Soporte universal Actividad 2 Tira de cinta de magnesio (Mg) Pinza metálica Mechero Uno de los frascos de la actividad 1 Actividad 3 Sustancia obtenida en la actividad 1 3 Tubos de ensayo Agua Agitador Gotero 4 Papel tornasol rosado Fenolftaleína Indicador universal Pipeta Actividad 4 Azufre (S) Cuchara de combustión Mechero Uno de los frascos de la actividad 1 Actividad 5 Disolución obtenida en la actividad 3 3 Tubos de ensayo Papel tornasol rosado Fenolftaleína Indicador universal Actividad 6 Disolución de HCl al 5% V/V Muestras de magnesio (Mg), aluminio (Al) y cobre (Cu) Pipeta de 5 ml 5 Tubos de ensayo Actividad 7 Disoluciones de NaOH y HCl al 2% m/V Fenolftaleína u otros indicadores ácido-base Cilindro graduado Tubo de ensayo 5 PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL, RESULTADOS Y ANALISÍS Actividad 1: Obtención de Oxígeno Procedimiento: Se procede principalmente a buscar todos los materiales que se crean necesarios o que se indiquen que deben ser utilizados, para luego, llevar a cabo la experiencia. Se debe pesar 1 g de MnO2 y 4g de KClO3, una vez ya pesados se mezclan bien los sólidos de manera que luego sean colocados en un tubo de ensayo. Luego, montamos un generador de gas como el que se muestra en la imagen de la derecha. A continuación se calienta el tubo de ensayo y se deben eliminar las primeras burbujas; se continua calentando moderadamente y el gas que de aquí se desprende se recoge en dos frascos; uno de ellos se debe conectar a la boca del tubo de ensayo hasta que el gas desplace toda el agua, una vez que esto ocurra se debe tapar rápidamente el frasco, tanto como se pueda. El resto del gas se recoge en el otra frasco. A partir de las muestras metálicas dadas, describe cada una de sus propiedades correspondientes MUESTRA COBRE ZINC MAGNESIO ALUMINIO HIERRO Azufre 8,9 g/cm3 7,14 g/cm3 1,74 g/cm3 2,7 g/cm3 7,9 g/cm3 2,07 g/cm3 MALEABILIDAD Si Si Si Si Si No DUCTILIDAD Si Si Si Si Si No BRILLO Metálico Metálico Metálico Metálico Metálico No DENSIDAD metálico 6 Térmica: Térmica: Térmica: Térmica: Térmica: Térmica: 400 116 156 W/(K·m) 237 W/(K·m) 80,2 5,0 × 106 W/(K·m) W/(K·m) Eléctrica: Eléctrica: W/(K·m) S/M Eléctrica: Eléctrica: 22,6 × 106 37,7 × 106 Eléctrica: 58,108 × 16,6·106 S/m S/m 9,93·106 106 S/m S/m Magnetismo No No No No Si No Dureza Si Si Si Si Si No Color Rojizo Blanco Blanco Blanco Gris Amarillo azulado plateado CONDUCTIVIDAD S/m plateado Actividad 2: Formación de un Óxido Metálico o Básico Procedimiento: Sujeta una tira de magnesio de aproximadamente 2 cm de largo con una pinza metálica, acerca dicha cinta a la llama del mechero por el otro extremo hasta que se encienda; inmediatamente introduce la cinta encendida en uno de los frascos de la actividad 1. Observaciones: SUSTANCIA CARACTERÍSTICAS INICIALES CAMBIO OBSERVADO Blando, grisáceo, propiedades Se torna una luz brillante, de los elementos metálicos y blanca al someterse al Cinta de Magnesio (Mg) delgado. calor, se forma un polvo blanco y deja de ser metal para ser un óxido al momento en que se une al oxígeno. 7 Actividad 3: Formación de un Hidróxido o Base Procedimiento: Principalmente se agregan unos 5 ml de agua al frasco que tiene el compuesto obtenido en la actividad 2, y se procede a agitar vigorosamente. Coloca en cada uno de los tubos de ensayo 1 ml de la disolución obtenida y numéralos, una vez que hayas realizado esto agrega al primer tubo unas gotas de fenolftaleína, al segundo tubo unas gotas del indicador universal y en el tercero sumerge un papel tornasol rosado. Observaciones: CAMBIOS OBSERVADOS CON PAPEL CON INDICADOR CON TORNASOL UNIVERSAL FENOLFTALEÍNA La disolución antes obtenida se torna azul al contacto con el papel tornasol. Al igual que con el papel tornasol, la disolución, esta vez al hacer contacto con el indicador universal, se tornó azul. ANARANJADO DE METILO En el último tubo, La disolución al cual se le había cambio a color agregado amarillo. fenolftaleína la disolución cambio a color rosado. Actividad 4: Formación de un óxido no metálico Procedimiento: En una cuchara de combustión coloca una pequeña cantidad de azufre, luego acerca la cuchara de combustión a la llama del mechero hasta encenderse, inmediatamente, introduce la cuchara de combustión en el otro frasco que quedó de la actividad 1. 8 Observaciones: SUSTANCIA Azufre (S) CARACTERÍSTICAS INICIALES CAMBIO OBSERVADO Polvo amarillo, de carácter no Arde en metálico. oxígeno, como creación energía calórica, en gas. presencia del lo cual da resultado la de una luminosa y convirtiéndose Actividad 5: Formación de un Ácido Procedimiento: Se procede a agregar 5 ml agua a la sustancia antes obtenida en la actividad 3, colocando una pequeña porción del contenido del recipiente en tres tubos de ensayo y numéralos. Agrega al tubo 1 unas gotas de fenolftaleína, al tubo 2 unas gotas del indicador universal y en el tres sumerge el papel tornasol azul. Observaciones: CAMBIOS OBSERVADOS CON PAPEL CON INDICADOR CON TORNASOL UNIVERSAL FENOLFTALEÍNA La sustancia se Igualmente, al unir la La unión tornó de color sustancia de la actividad sustancia rosado de con ANARANJADO DE METILO la La sustancia cambio a color la rojo. número 3 con el indicador fenolftaleína universal esta cambió a decoloró color rosado. sustancia la antes obtenida. 9 Actividad 6: Serie de Reactividad de los Metales con Ácidos Procedimiento: Coloca 5 ml de solución de HCl al 5% V/V en 5 tubos de ensayo, por separado y tomando la precaución de identificar cada uno de los tubos. Procede a pesar 0,1 g de muestras de Mg, Al, Zn, Fe y Cu y agregarlas a cada tubo por separado. Toma el tiempo. Observaciones: MUESTRA DEL METAL TIEMPO DE OBSERVACIONES REACCIÓN Hierro(Fe) 5 segundos Efervescencia, calor en el líquido. Magnesio (Mg) 0,1 segundos Efervescencia, calor en el líquido, pequeña explosión. Aluminio (Al) 15 segundos Cambio de color, calor en el líquido, explosión. Cobre (Cu) Indeterminado Zinc (Zn) 1 segundo Cambia la coloración. Explosión, efervescencia, cambia el color. 10 Actividad 7: Reacción de un ácido con una base: Neutralización. Procedimiento: Coloca 5 ml de disolución de HCl al 2% m/V en un tubo de ensayo y sujétalo con una pinza de madera. Agrega unas 5 gotas de fenolftaleína y observa la coloración y luego, agrega gota a gota la disolución de NaOH al 2% m/V al tubo con el HCl hasta que el cambio de color sea permanente. Observaciones: DISOLUCIÓN Antes de agregar NaOH OBSERVACIONES Queda incoloro luego de la fenolftaleína. Después de agregar NaOH Cambia de color, pero se neutraliza y vuelve a su color inicial, incoloro. 11 RESULTADOS Y ANÁLISIS Podemos observar que al entrar en contacto la cinta de magnesio con el oxígeno se forma un óxido básico o metálico, específicamente, el óxido de magnesio (MgO) ya que se puede apreciar la unión de un metal con el oxígeno y como bien sabemos esta es la unión por la cual se rigen o se forman estos óxidos. Podemos apreciar en los cambios anotados que se formó un hidróxido de magnesio, el cual se forma gracias a la unión de un óxido básico o metálico, en este caso el magnesio, con el agua, esto es notorio porque los cambios observados solo se presentan si los materiales mencionados anteriormente entran en contacto con una base o algún compuesto del grupo de los hidróxidos (OH). Al entrar en contacto el azufre con el oxígeno se formó una llama blanca muy luminosa, lo cual significa que se formó un óxido ácido, el cual se origina mediante la unión de un no metal con el oxígeno. Al ser el azufre un no metal, sus propiedades características se unen al oxígeno creando esta reacción. Los cambios observados con cada uno de los reactivos utilizados puede confirmar que nos encontramos en presencia de un ácido, es decir, que si la disolución no presenta cambios notorios al entrar en contacto con estos materiales es porque estamos ante la unión de un óxido ácido con el agua, como lo es la sustancia utilizada en esta experiencia. Estos compuestos inorgánicos nos rodean en nuestra vida cotidiana sin siquiera nosotros estar al tanto de ello, ya que hacen presencia en el vinagre, limpiadores, leches, aceites, entre otros. A través de este experimento se dio evidencia de que el tiempo de reacción en los metales no es el mismo para todos, luego de agregar diferentes muestras a la disolución pudimos observar que algunas tomaron más tiempo que otras y viceversa. 12 Al unir el ácido con la base se puede observar que se formó una neutralización, ya que se puede apreciar que no hubo reacción alguna o notoria al mezclar este tipo de disoluciones, no más que la disolución volvió a ser incolora al momento de la reacción. 13 CONCLUSIONES Los óxidos básicos o metálicos son compuestos binarios que resultan de la unión de un metal con el oxígeno. Las bases o hidróxidos son compuestos ternarios, ya que son el resultado del enlace de un óxido básico más agua o la unión de un metal más agua. Los óxidos ácidos, o también llamados no metálicos, al igual que los óxidos básicos son compuestos binarios, pero estos resultan de la unión de un no metal con el oxígeno. Existen maneras de determinar que estamos ante un ácido, si utilizamos papel tornasol rosado, fenolftaleína e indicador universal, el cambio de color de estas nos indican que la sustancia es un ácido ya que los reactivos no presentan estos cambios ante otras sustancias. Los metales no poseen un tiempo estipulado ante su reacción con los ácidos, cada uno de ellos tiene su propio lapso de tiempo. La neutralización es una reacción entre el ácido y una base. Cuando en la reacción participan un ácido fuerte y una base fuerte se obtiene sal y agua. Mientras que si una de las especies es de naturaleza débil se obtiene su respectiva especie conjugada y agua. 14 BIBLIOGRAFÍA Flores, J. y Betancourt, C. (2002). Prácticas de Laboratorio. 1era Edición. Editorial Santillana. Flores, J. (2012). Química de 3er Año. 2da Edición. Editorial Santillana. 15 16 Tapón Monohoradado Papel Tornasol Fenolftaleína 17 Reacción de un Hidróxido al unirlo a la Fenolftaleína Cilindro Graduado 18