¡¡¡ACCIÓN…REACCIÓN!!! ¡¡¡ACCIÓN…REACCIÓN!!! Objetivos Entender la química como una ciencia que rige la forma en la que se comporta la materia a nivel microscópico, produciendo cambios a nivel macroscópico. Familiarizarse con “el método científico” como herramienta de trabajo. Introducir las medidas de seguridad, el lenguaje y el material necesario para desenvolverse en un laboratorio. Conocer y emplear las propiedades de la materia para diseñar y realizar reacciones con una finalidad concreta. Contenidos Definición de “reacción química”. Planteamiento y diseño del guión para llevar a cabo una experiencia en el laboratorio. Reacciones exotérmicas, endotérmicas, catalíticas, ácido-Base y Redox. Resumen La química se caracteriza por ser una ciencia difícil de visualizar. Las explicaciones teóricas hablan de átomos, moléculas, electrones… que no alcanzamos a percibir de manera macroscópica. Sin embargo a diario convivimos con innumerables procesos que están regidos por la química. Nosotros mismos somos reactores químicos andantes, autorregulados y equilibrados por nuestro metabolismo. Al igual que en un laboratorio cada reactivo se emplea para llevar a cabo una u otra reacción, conociendo las propiedades de los productos que nos rodean podremos predecir, plantear y realizar distintas reacciones que aún siendo sencillas producen cambios impresionantes. Con este objetivo, vamos a utilizar los “reactivos comunes” que se encuentran presentes en el laboratorio y que parece que no existen más que en los libros para llevar a cabo experimentos. Los matraces se calentarán y se enfriarán a voluntad, los líquidos cambiarán de color: nada de trucos, esto es química…Acciona y ¡¡¡¡Reacciona!!!! Metodología de trabajo · Trabajaremos por equipos divididos en cuatro “txokos”. Cada grupo completará, de manera independiente, un proceso o reacción química, que culminará en una puesta en común entorno a cada experimento. 1- Txoko mézclate conmigo 2- Txoko ácido- base 3- Txoko catalítico 4- txoko redox-luminiscente · Es imprescindible tomar conciencia de la responsabilidad que implica trabajar en un laboratorio. Por ello se exige seguir las instrucciones de seguridad que encontraremos al inicio del taller. ANTES DE EMPEZAR: ·Seguid las instrucciones al pie de la letra. Leedlo primero para organizar mejor el trabajo de equipo. · Comprobad que tenéis todo lo que necesitáis. · Vamos a trabajar con reactivos químicos, así que, las GAFAS, los GUANTES y la BATA son OBLIGATORIOS. · Preguntad todo lo que no entendáis. ·Cuando lo tengáis todo preparado dirigíos a el/la monitor/a y esperad vuestro turno para llevar a cabo el experimento. · En el guión encontraremos un punto en el que debemos parar para proceder a culminar el proceso en presencia del resto de la clase STOP En este punto ya podéis lanzar una hipótesis y llamar al monitor para terminar el experimento en la puesta en común Mézclate conmigo Agua y arena, aceite y vinagre, gasolina en el mar…todos sabemos intuitivamente que hay cosas que no se pueden mezclar mientras que otras, una vez juntadas, no se pueden separar... ¿o si? Vamos a jugar con las propiedades físico-químicas de la materia. Reactivos Material necesario Cu(NO3)2 (Nitrato de cobre) Pastilla efervescente H2O Aceite de oliva Embudo de decantación Tapón Espátula Mortero 2 vasos de precipitados erlenmeyers Embudo Soporte y aro o Procedimiento •Colocad el aro en el soporte •Colocad el embudo de decantación en el aro del soporte •Pesad 1 g de nitrato de cobre (II) (Cu(NO3)2) en un trozo de papel de aluminio. •Trituradlo con el mortero, devolvedlo al papel de aluminio y utilizando el embudo, vertedlo, con cuidado, en el embudo de decantación. •Llenad el embudo de decantación hasta la mitad de aceite. Anotad lo que ocurre. •Añadid la pastilla efervescente, partiéndola en dos y anotad lo que ocurre. Ácido o básico En este grupo vais a realizar una reacción ácido base. Un ácido es una sustancia capaz de ceder “protones” (H+) y una base es una sustancia capaz de arrancarlos. Seguro que si pensáis un poco encontrareis ejemplos cotidianos de estas sustancias. Ácidos son el limón, el vinagre, el humor... una “base”, muy conocida por ser empleada en neutralizar “la ácidez de estómago”, es la sal de frutas o el bicarbonato sódico. Vamos a trabajar precisamente con este “reactivo”. Prestad atención al guión y no olvidéis que sois un equipo de trabajo. Reactivos Material necesario NaHCO3 (Bicarbonato sódico) Disolución 1M de HCl (Ácido clorhídrico) H2O Anaranjado de metilo Azul de bromotimol 1 Probeta 1Bureta 2 Matraces Erlenmeyer Embudo Espátula Rotulador permanente Procedimiento · En un matraz erlenmeyer con ayuda del embudo, verted 30 mL de la disolución de HCl (1M). Con el papel indicador de pH medid el pH de la disolución. Esta será la disolución A (Poned el nombre en el erlenmeyer). · Pesad 1.0 g de NaHCO3 en un trozo de papel de aluminio. Vertedlos, con cuidado, en un erlenmeyer y añadir 50 mL de H2O. Revolved con la espátula hasta que se disuelva. Añadid una punta de espátula de anaranjado de metilo y de azul de bromotimol. Anotad el color. Con el papel indicador de pH medid el pH de la disolución. Esta será la disolución B (Poned el nombre en el erlenmeyer). ¡¡¡Asegurarse de que la llave de la bureta está cerrada!!! · Empleando el embudo, llenad la bureta hasta el 0 con la disolución A. · Colocad el erlenmeyer con la disolución B debajo de la bureta, tal y como aparece en el montaje. Catálisis Catalizadores, catalítico, catálisis… ¿De qué va esto? Los catalizadores son sustancias muy prácticas porque “ayudan” a que una reacción transcurra fácilmente y además: ¡No se gastan! Sólo hay que dar con el adecuado para cada ocasión. En este grupo vais a comprobar como una simple sal puede producir un efecto impresionante en una reacción. ¿Cuál será esa sal? Reactivos Material necesario NaCl (Cloruro sódico) KI (Ioduro potásico) H2O2 (agua oxigenada) H2O Lavavajillas Espátula 2 Probetas 2 Matraces Erlenmeyer Termómetro Rotulador permanente Procedimiento · Pesar 4 g de NaCl en un trozo de papel de aluminio. Vertedlos, con cuidado, en un erlenmeyer. Añadir 10mL de agua (H2O) y revolver con la espátula hasta que se disuelva. Esta será la disolución A (Poner el nombre en el erlenmeyer). · Pesar 4 g de KI en un trozo de papel de aluminio. Vertedlos, con cuidado, en el erlenmeyer. Añadid 10mL de agua del grifo (H2O) y revolved con la espátula hasta que se disuelva. Esta será la disolución B (Poner el nombre en el erlenmeyer). · Verted 30mL de H2O2 en cada probeta de 100mL y añadid lentamente 20mL de lavavajillas. Estas serán las mezclas 1. Poner el nombre en las probetas. Mezclar suavemente para homogenizar. · Con el termómetro anotad la temperatura de las disoluciones A y B y de las mezclas de las probetas. Redox-luminiscente Cuando el hierro se pone marrón, al contacto con el agua, por ejemplo, decimos que se ha “oxidado”. Nada se oxida sin que algo se reduzca. Una reducción es un proceso en el que se ganan electrones y una oxidación es el proceso en el que se pierden electrones. La una nunca ocurre sin la otra porque los electrones que se suman en una se le restan a la otra. En este grupo vais a hacer una reacción de reducciónoxidación un poco especial, con mucha energía. Reactivos Material necesario Lejía (Hipoclorito sódico, NaClO) NaOH (Hidróxido sódico, sosa) H2O Luminol Espátula 1 Probeta Tubo de goma 2 Embudos Vaso de precipitados 2 Matraces Erlenmeyer Termómetro Rotulador permanente · En una probeta añadid 10mL de lejía y 40mL de agua. · Con mucho cuidado, verted esta disolución en el erlenmeyer y agitad suavemente para homogeneizar. Esta será la disolución A (marcadla con el rotulador). · Pesad 200 mg de NaOH en un papel de aluminio. · Verted 50 mL de agua en otro erlenmeyer y tomad la temperatura del agua. Este será el erlenmeyer B (marcadlo con un rotulador). · Con mucho cuidado, añadid los 200 mg de NaOH al erlenmeyer B y agitad hasta que se disuelva todo. · Medid nuevamente la temperatura. Medid el pH de la disolución con el papel indicador.