ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICADEL LITORAL PRÁCTICA N° 8 Título: COMPORTAMIENTO DE METALES CON ÁCIDOs Asignatura Laboratorio De Química General I Paralelo - Grupo: 16 - C Autor: Melissa Aguilera Chuchuca Profesor: Ing. Ana Avilés Tutivén, Ms.C Fecha: 22 de Julio 2014 1.- Objetivo Conocer algunas propiedades de ácidos y metales importantes; observar su comportamiento al reaccionar, registrar los cambios que produzcan, y conocer el gas hidrógeno. 2.- Marco teórico Los ácidos.- Es un tipo de compuesto químico que presenta características especiales Los ácidos tienen un sabor agrio, colorean de rojo el tornasol (tinte rosa que se obtiene de determinados líquenes) y reaccionan con ciertos metales produciendo efervescencia y desprendiendo hidrógeno. Los ácidos son disoluciones acuosas que se caracterizan porque se disocian en iones hidrogeno, y además son sustancias que ceden protones, puesto que es la especie que contiene hidrógeno en el cual el enlace covalente que une al hidrógeno se puede romper de manera que se libere el Ion hidrógeno. Todas estas disoluciones tienen un uso común en las actividades diarias de los hogares, oficinas, industria, etcétera; se usan como limpiadores, blanqueadores y materia prima frecuentemente funcionan como catalizadores junto con las bases Características de los metales nobles: Dúctiles y maleables. Buenos conductores de calor y electricidad. Al aire se oxidan superficialmente. El Mg llega corroerse en el aire húmedo. Son solubles en ácidos diluidos (el Cu sólo en algunos ácidos en álcalis, liberando (H2). El hidrógeno es diatómico (sus moléculas contienen dos átomos), pero a altas temperaturas se disocia en átomos libres. Sus puntos de ebullición y fusión son los más bajos de todas las sustancias, a excepción del helio. Su punto de fusión es de -259,2 °C y su punto de ebullición de -252,77 °C. A 0 °C y bajo 1 atmósfera de presión tiene una densidad de 0,089 g/l. Su masa atómica es 1,007. 3.- Materiales y reactivos 1. 2. 3. 4. 5. 6. Soporte universal. Pinza de tubo de ensayo. Gradilla. 8 Tubos de ensayos. Pipeta con pera. Mechero. 7. Ácido clorhídrico (HCl). 8. Ácido sulfúrico (H2SO4). 9. Ácido nítrico (HNO3). 10. Metales: zinc, aluminio, hierro, magnesio y cobre. 1) y 2) 6) 3) y 4) 7) 8) 9) 5) HCL H2SO4 HNO3 10) no 4.- Procedimiento: 1) Colocar en una gradilla 8 tubos de ensayo numerados de T1 a T8. 2) Introducir en cada tubo de ensayo lo siguiente: T1: 3 ml de H2SO4 al 20%. Agregar trocitos de Zn. T2: 3 ml de HNO3 al 20%. Agregar trocitos de Zn. T3: 3 ml de HCl al 20%. Agregar trocitos de Zn. T4: 3 ml de HCl al 20%. Agregar trocitos de Al. T5: 3 ml de HCl al 20%. Agregar trocitos de Fe. T6: 3 ml de HCl al 20%. Agregar trocitos de Mg. T7: 3 ml de HCl al 20%. Agregar trocitos de Cu. T8: 3 ml de HNO3 al 20%. Agregar trocitos de Cu. 3) Comprobar el gas desprendido en T3 con el ensayo del gas fulminante, cubriendo con el dedo pulgar la boca del tubo luego de agregar los reactivos; se esperan algunos minutos, y se acerca una llama pequeña amarilla (mechero) a la boca del tubo donde al retirar el dedo, la llama haga contacto con el gas. 4) Utilizar 2 ml del líquido del T6 después de la reacción, para evaporar el agua pasando el tubo por la llama con una pinza. 5) Anotar todas las apreciaciones de cambios en una tabla. 6) Explique las reacciones químicas de T1 al T8 y de la comprobación del gas de T3 con ecuaciones correspondientes. 5.- Tabla de datos Tubos de ensayo T1 T2 T3 H2SO4 HNO3 HCl Zn Zn Zn necesario No No No Observación (apreciación) Ácido diluido al 20% Metal agregado Fue calor Reacción Si inmediata (en su inicio) Reacción No retardada (en su inicio) Reacción total No T4 T5 T6 T7 T8 HCl Al No HCl Fe No HCl Mg No HCl Cu No HNO3 Cu Si Si Si No Si Si No Si No No Si No No No No Si No Si No No Si Si No No No Si No Reacción lenta No Si No Presenta coloración (solución y/o gas) Variación de la temperatura Desprendimiento de burbujas No hay cambio aparente No Si No Si No No No Si Si Si Si Si No Si No No Si Si Si Si Si Si No Si No No No Si Si No No Si 6.- Tabla de resultados Tubo Ecuaciones de las reacciones Observaciones 1 H2SO4 + Zn → Zn(SO4) + H2 Reacción inmediata presencia de burbujas. Ác. Sulfúrico + cinc → sulfato de cinc + hidrógeno al inicio, 2 2HNO3 + Zn → Zn(NO3)2 + H2 Ác. Nítrico + cinc → nitrato de cinc + hidrógeno Reacción inmediata al inicio, presencia de burbujas. Cambio de temperatura. 3 2HCl + Zn → ZnCl2 + H2 Ác. Clorhídrico + cinc → cloruro de cinc + hidrógeno Reacción inmediata al inicio, presencia de burbujas. Se demostró el hidrógeno desprendido cuando se acercó la reacción al fuego. 4 6HCl + 2Al → 2AlCl3 + 3H2 Ác. Clorhídrico + aluminio → cloruro de aluminio + hidrógeno Reacción retardada al inicio, presencia de burbujas. Cambio de temperatura. 5 2HCl + Fe → FeCl2 + H2 Ác. Clorhídrico + hierro → cloruro de hierro + hidrógeno Reacción inmediata al inicio, reacción lenta. Presencia de burbujas. Cambio de temperatura 6 2HCl + Mg → MgCl2 + H2 Ác. Clorhídrico + magnesio → cloruro de magnesio + hidrógeno Reacción inmediata al inicio, presencia de burbujas, y cambio de temperatura. 7 HCl + Cu → No reacciona Ác. Clorhídrico + cobre → no reacciona No se observó ningún cambio en el comportamiento de estos elementos. 8 2HNO3 + 2Cu → 2CuNO3 + H2 Ác. Nítrico + cobre → nitrato de cobre + hidrógeno Reacción retardada al inicio, al calentarlo se notó una reacción rápida desprendiendo un gas color amarillo y el ácido se tornó celeste, hubo presencia de burbujas. 7.- Observaciones Los ácidos reaccionan con la mayoría de los metales. En algunos no es necesario aplicar calor. Presentaron desprendimiento de burbujas y variación en su temperatura. 8.- Recomendaciones Usar mascarilla ya que algunas reacciones desprende gases que podría ser dañino. Utilizar diferentes pipetas para cada ácido. Trabajar con pequeñas cantidades de metal para lograr apreciar mejor las combinaciones. Realizar paso a paso la práctica. 9.- Conclusiones Casi todos los metales reaccionan con los ácidos a temperatura ambiente pero algunos metales se deben someter a calentamientos y/o una determinada proporcionalidad para que reaccionen. BIBLIOGRAFÍA eHow. (2010). ¿Qué metales son considerados nobles? Recuperado el 2014, de http://www.ehowenespanol.com/metales-son-considerados-nobleslista_266363/ Lenntech. (1998). Hidrógeno (H). Recuperado el 2014, de http://www.lenntech.es/periodica/elementos/h.htm Matamoros, D., & Morante, F. (2012). Manual de prácticas, Química general 1. En D. Matamoros, & F. Morante, Manual de prácticas, Química general 1 (Tercera ed., págs. 31-32). Guayaquil-Ecuador: Comité editorial. S/a. (2010). Hidrógeno. Recuperado el 2014, de http://elementos.org.es/hidrogeno S/a. (2011). Ácidos. Recuperado el 2014, de http://roble.pntic.mec.es/~mbedmar/iesao/quimica/caracter.htm TP-Laboratorio de química. (2009). características de los ácidos. Recuperado el 2014, de http://www.tplaboratorioquimico.com/2009/01/caractersticasde-un-cido.html Wikipedia. (2013). metal noble. Recuperado el 2014, de http://es.wikipedia.org/wiki/Metal_noble Wikipesia. (2014). Ácido. Recuperado el 2014, de http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido ANEXOS 1.- ¿Todos los ácidos reaccionan con todos los metales? Explique su respuesta. La mayoría de los metales se deshace con los ácidos fuertes perdiendo sus propiedades físicas y mecánicas. Los metales que no reaccionan con ácidos son el Oro, el Platino y el Paladio. 2.- ¿En todas las reacciones de ácidos con metales hay desprendimiento del gas hidrógeno? Justifique su respuesta. Sí, ya que una de las propiedades de los ácidos es reaccionar con los metales disolviéndolos y desprendiendo hidrógeno gaseoso, pero hay algunos metálicos que se pueden preparar calentando el metal con hidrógeno a presión elevada y altas temperaturas, el hidrógeno se libera otra vez como gas.