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EXPERIMENTO 1: PROPIEDADES QUÌMICAS DE LOS METALES: SODIO,MAGNESIO Y ALUMINIO.
1. RELACIÒN DE MATERIALES,EQUIPOS Y REACTIVOS:_Cápsula de evaporación_Un frasco que contenga agua destilada._Una pinza seca._Un cùmulo de fenolftaleína._5 tubos de ensayo._Un Mechero de Bunsen._Papel filtro._Papel de casa.
_ Cuerpos y sustancias químicos: Pedacito de sodio metálico. Pedacito de cinta de aluminio. Pedazo de cinta de magnesio. Trocito de zinc metálico. Hidróxido de sodio. 1 ml de àcido clorhídrico diluido.
2. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:2.1 Reacciones con agua
A. (ESTE EXPERIMENTO SE REALIZA CON AYUDA DEL PROFESOR) A una càpsula de evaporación, agregar agua destilada en volumen
proporcionado y con la ayuda de una pinza seca, el profesor agrega un pedacito de sodio metálico.
Observar la reacción. Después de la última reacción agregar lo antes posible 2 gotas de
fenolftaleína. Anotar detalladamente los cambios observados durante todo el
experimento.
B. A un tubo de ensayo poner un pedazo de cinta de magnesio, agregar 2 ml de agua , después agregar una gota de fenolftaleína.
Observar què sucede.
El mismo tubo de ensayo calentar hasata que hierva a una temperatura considerable.
Observar minuciosamente què sucede. Anotar detalladamente los cambios observados durante todo el
experimento.
C. Introducir hasta el fondo un pedazo de cinta de aluminio en un tubo de ensayo con agua.
Observar que sucede. Coger el mismo pedazo de cinta de aluminio , secarlo suavemente
con papel filtro y limpiarlo con papel de casa. Introducirla a un tubo de ensayo con hidróxido de sodio y menear
hasta que hayan interactuado totalmente. Sacar suavemente la cinta y después limpiarla debidamente con
papel filtro . Introducir inmediatamente la misma cinta a otro tubo de ensayo
con agua destilada . Observar que sucede. Agregar una gota de fenolftaleína. Anotar detalladamente los cambios observados durante todo el
experimento.
COMPARAR LAS PROPIEDADES DE LOS TRES METALES ANTERIORES:
SODIO METÁLICO:
El nombre viene de soda, carbonato sódico. Se guarda sumergido en parafina por su extrema radiactividad.
Es muy reactivo, arde con llama amarilla, se oxida en presencia de oxígeno y reacciona violentamente con el agua.
El sodio flota en el agua descomponiéndola, desprendiendo hidrógeno y formando un hidróxido. En las condiciones apropiadas reacciona espontáneamente en el agua. Normalmente no arde en contacto con el aire por debajo de 40 °C.
MAGNESIO:
El magnesio no se encuentra en la naturaleza en estado libre (como metal), es insoluble.
El magnesio reacciona con agua a temperatura ambiente, aunque mucho más lento. Cuando se sumerge en agua, en la superficie del metal se forman pequeñas burbujas de hidrògeno , pero si es pulverizado reacciona más rápidamente.
Si previamente se coloca agua con fenolftaleína
en un vaso de precipitado y se deja caer el óxido en el vaso se observará que la fenolftaleína vira al rosa a medida que el óxido reacciona con el agua y se va formando hidróxido de magnesio (leche de magnesia).
ALUMINIO:
Es el tercer elemento más común encontrado en la corteza terrestre.
El aluminio no es un metal que sea soluble en agua, por ello si trata de juntarlos lo que va a obtener es que el aluminio se va al fondo del recipiente porque de paso es el más pesado.
Es buen conductor de la electricidad y del calor, se mecaniza con facilidad y es muy barato. Por todo ello es desde mediados del siglo XX [ 2 ] el metal que más se utiliza después del acero.
2.2 Reacción con el oxígeno:
quemar un pedazo de cinta de magnesio en el mechero y observar lo que sucede.
2.3 reacción con un ácido
a un tubo de prueba colocar hasta el fondo un trocito de zincmetálico.
Agregar inmediatamente 1 ml de ácido clorhídrico diluido.
Anotar detalladamente las observaciones de lo que sucede en el experimento.
3. DATOS Y OBSERVACIONES DEL EXPERIMENTO: A una càpsula de evaporación, agregar agua destilada en volumen
proporcionado y con la ayuda de una pinza seca, el profesor agrega un pedacito de sodio metálico.
a. Agregado primero a la cápsula con agua destilada una a una dos gotas de fenolftaleína, se vuelve inmediatamente una sustancia aceitosa e inmediatamente después con el pedacito de sodio metálico la solución se evapora fuertemente ,tornándose un color rosado intenso como color betarraga, desprendiendo un gas incómodamente oloroso. Deducimos entonces, por el gas, que se ha formado una reacción exotérmica.
A un tubo de ensayo poner un pedazo de cinta de magnesio, agregar 2 ml de agua , después agregar una gota de fenolftaleína.
Observar què sucede.b. Estos cuerpos reaccionan congeniadamente ,tornándose
desde el inicio la mezcla blanco de arriba hacia abajo en foma de espuma ardiente.
El mismo tubo de ensayo calentar hasta que hierva a una temperatura considerable.
c. La mezcla se vuelve un color morado, la cinta se levanta y después se vuelve un color blanco como si se eliminara la fenolftaleína y a más calentamiento la solución se evapora cáusticamente.
Anotar detalladamente los cambios observados durante todo el experimento.
d. Sumamente calentado ,por ejemplo a unos 60 grados Celsius ,se vuelve del color rosado intenso(betarraga) com0o en el primer paso, formándose ampliamenteburbujas.
Introducir hasta el fondo un pedazo de cinta de aluminio en un tubo de ensayo con agua.
Observar que sucede.e. Se vuelve el mismo rosado intenso (betarraga).
Coger el mismo pedazo de cinta de aluminio , secarlo suavemente con papel filtro y limpiarlo con papel de casa.
Introducirla a un tubo de ensayo con hidróxido de sodio y menear hasta que hayan interactuado totalmente.
f. las moléculas de ambas sustancias interactúan caóticamentecomo si desprendieran gas .El vapor aumenta, se eleva y se eleva. Esto indica que hemos formado una mezcla altamente volátil.
Sacar suavemente la cinta y después limpiarla debidamente con papel filtro .
Introducir inmediatamente la misma cinta a otro tubo de ensayo con agua destilada .
Observar que sucede.g. Aparentemente, a los ojos humanos, no sucede nada.
Agregar una gota de fenolftaleína. Anotar detalladamente los cambios observados durante todo el
experimento.h. Se evaporiza tornándose un color azul claro, pero la mezcla
resulta muy lenta. facilmente podríamos decir que a simple vista pareciera que se desaparece la disolución de poco a poco.
3.1 Reacción con el oxígeno:
quemar un pedazo de cinta de magnesio en el mechero y observar lo que sucede.
i. se enciende violentamente como ceniza, emanando un destello naranja intenso como una operación en la
herradura. El Magnesio reacciona con el Oxígeno en
una reacción extremadamente exotérmica Las temperatures durante el quemado pueden ser tan altas como 2400 °C. Esto provoca que el Óxido de Magnesio se caliente a un punto de brillo blanco. La flama es tan brillante que objetos bañados en luz de Magnesio arrojan profundas sombras inclusive cuando están en la luz solar.
3.2 reacción con un ácido
a un tubo de prueba colocar hasta el fondo un trocito de zincmetálico.
Agregar inmediatamente 1 ml de ácido clorhídrico diluido.
Anotar detalladamente las observaciones de lo que sucede en el experimento.
j. Se evapora intensamente formando precipitadas burbujas,en una reaccion en un tanto alto grado exotérmica. Al agregar zinc fragmentado conforme lo vamos depositando en el frasco de HCl, va reaccionando, esa reacción se llama óxido reducción. Lo que sucede es que el Zn va convirtiéndose a una sal ZnCl2 y al mismo tiempo libera H2, ese efecto que sucede de precipitarse, subir y luego volver a precipitarse es debido a la conversión de los materiales y a la liberación de H2, tomemos en cuenta que el Zn tiene una densidad distinta a la del HCl por eso se va al fondo. También mientras reacciona libera H2, un gas de menor densidad del HCl y luego obtenemos ZnCl: una sal con densidad diferente al HCl y además soluble en este.
4. CÁLCULOS Y RESULTADOS:
Los cálculos realizados son referentes al balanceo de las ecuaciones químicas que veremos más adelante.
5. GRÁFICAS Y DIBUJOS:INCLUIR FOTOS NUESTRAS
Reacción sodio con agua destilada.
Magnesio en combustión.
Reacción del azufre con el cinc
6. CONCLUSIONES DEL EXPERIMENTO: El sodio metálico produce una reacción relativamente violenta
con el agua destilada para formar hidróxido de sodio(NAOH)-como vemos en el primer paso.
El sodio es un metal, en todo tipo de compuesto, fácilmente soluble en agua.
La sosa cáustica (NAOH) por ser una solución altamente flamante puede afectar profundamente a los tejidos de los seres vivos en general.
El hidróxido de sodio rompe con la repelencia natural entre el aluminio y el agua destilada y provoca que ahora sí reaccionen junto con él.
El magnesio con el agua destilada actúa en una reacción netamente básica.
La fenolftaleína aparte de ser un indicador de pH actúa como atenuante en la reacción explosiva del sodio metálico (elemento puro) con el agua destilada.
El magnesio, como pudimos apreciar en el experimento, reacciona con el oxígeno en una mezcla extremadamente exotérmica.
El calentamiento constante afecta considerablemente la participación de la fenolftaleína en una solución como pudimos notar por ejemplo cuando quemamos en el mechero de bunsen la cinta de magnesio previamente remojada con este indicador.
El aluminio como elemento no reacciona naturalmente con el agua destilada.
El cinc y el ácido clorhídrico conjuntamente son muy reactivos. Al mezclarse, la solución libera gran cantidad de energía.
CONCLUSIONES GENERALES DEL EXPERIMENTO: Una de las principales propiedades de los elementos alcalinotérreos
es que reaccionan violenta y explosivamente con el agua destilada. A mayor número atómico mucho más explosivos:
Cs_Rb_K_Na_Li
El hidrógeno liberado en las reacciones de metales alcalinotérreos con el agua (como el sodio), reacciona fuertemente, con algo de chispas y estruendo, con el oxígeno del aire.
El azufre como elemento solo es insoluble en agua.
El cinc en combinación con el azufre forma una sustancia alta y violentamente reactiva, ya que al ser calentados se enardecen con bastante energía y facilidad.
Siguiendo detenidamente los pasos del experimento notamos que el aluminio es un anfótero porque a veces actúa como base y otras como ácido.
Las propiedades, características, utilidades comunes de las sustancias nos facilita la sistematización de su nomenclatura, así como a partir de estas reconocerlas. En consecuencia, no es muy recomendable emplear los nombres comunes ya que la enorme cantidad de sustancias existentes puede prestar a equivocaciones molestosas.
Demostramos experimentalmente al trabajar con los ácidos que estos incoloran las soluciones que contenían pocas o muchas gotas de fenolftaleína.
Los no metales se tornan casi perfectamente insolubles en agua, como pudimos apreciar al trabajar con el azufre en estado de elemento.
Los metales son excelentes conductores de calor y electricidad. Lo vimos por ejemplo al trabajar con el magnesio y el cinc, comportándose como explosivos.
Los no metales se solidifican al contacto con el fuego, como pudimos ver con el azufre.
Los óxidos al reaccionar con el agua destilada desprenden grandes cantidades de calor.
Las mezclas de los óxidos con los ácidos forman soluciones efervescentes con emanación de chispas y gas que se volatiliza como humo.
Los compuestos polares y no polares tienden a no mezclarse como en el caso del aceite y el agua, lo mismo sucede con el azufre y el agua.
La combinación entre metales y no metales provoca una reacción efervescente y tóxica.
Las propiedades los compuestos y sustancias son altamente dependientes de las características particulares de cada uno de los elementos que los conforman, como pudimos tratar en el laboratorio anterior. Entonces su nomenclatura está también ligada a los nombres individuales de dichos elementos.
DESARROLLO DEL CUESTIONARIO Y PROBLEMAS:
1_.ESCRIBIR LAS ECUACIONES QUÍMICAS DE TODOS LOS EXPERIMENTOS.
I. Primer experimento: 2Na(s) + 2H2O……………2NaO(ac) + H2(g) Esta reacción tiene lugar con el agua a ebullición:
Mg(s) + 2H2O……………Mg(OH)2(s) + H2(g)
Se observa el desprendimiento de gas hidrógeno .La fenolftaleína no interviene influyentemente en la reacción. La utilizamos únicamente para detectar la formación del hidróxido ya que vira del incoloro a rosa (medio básico).
Al + H2O…….NO EXISTE REACCION PORQUE EL ALUMINIO ES INSOLUBLE EN AGUA.
Bajo circunstancias normales, el aluminio no reacciona con el agua, debido a una capa protectora impermeable compuesta de Hidróxido de Aluminio, ya sea que se forme en segundos o que ya se encuentre en su lugar. Con la adición de Hidróxido de Sodio, la formación de la capa protectora se previene. Con la producción de aluminatos (Al(OH)4
-), el anfotérico (capaz de actuar como ácido o como base) Hidróxido de Aluminio Al(OH)3 se disuelve:
2 Al + 6 H2O > 2 Al(OH)3 + 3 H2
Al(OH)3 + NaOH > Na+ + [Al(OH)4]-
Una capa de Óxido de Aluminio previamente formada por corrosión pasiva es disuelta por la adición de Hidróxido de Sodio. Por esta razón, la reacción toma lugar lentamente durante el inicio:
Al2O3 + 2 NaOH + 3 H2O > 2 Na+ + 2 [Al(OH)4]-
2Mg(s) + O2 …………….2MgO(ac).ES UNA REACCIÓN EXTREMADAMENTE VIOLENTA.
Zn(s) + 2HCl(ac) …………….ZnCl2(ac). S + H2O …………..NO EXISTE REACCIÓN
PORQUE EL AZUFRE ES INSOLUBLE EN AGUA. S + O2 …………………..SO2(g).
Cuando se quema azufre con un mechero en el aire, el óxido que se produce es el dióxido de azufre o anhidrido sulfuroso en la nomenclatura clásica.
El Sulfuro de Zinc es una sal binaria, formada por átomos de azufre y zinc. El zinc actúa con estado de oxidación +2 y el azufre estado de oxidación -2. Reaccionan ambos según la ecuación:
Zn(s) + S …………. ZnS(s)
Súbitamente se produce una reacción química violenta con un sonido explosivo, un fogonazo con chispas incandescentes y una nube de humo en forma de hongo.
Cal apagada.
La cal reacciona con el agua, desprendiendo mucho calor. El producto de la reacción es el hidróxido cálcico, Ca(OH)2, y se llama cal apagada.
CaO + H2O → Ca(OH)2 + 15540 cal. La mezcla de carbonato de sodio con el ácido
clorhídrico, produce una reacción violenta, la que se denomina efervescente, producto del desprendimiento de Bióxido de carbono (CO2) con la formación de cloruro de sodio en la solución final.
Na2CO3 + HCl ………….. NaCl + NaHCO3 CaO + 2HCl ………….CaCl2 + H2O
SE FORMA LA SAL CLORURO DE CALCIO LIBERANDO MOLÉCULAS DE AGUA.
KI (ac) + AgNO3 (ac) -----> KNO3 (ac) + AgI (s)
Yoduro de potasio + nitrato de plata ------> nitrato de potasio + yoduro de plata
2_. ESCRIBIR LOS NOMBRES CORRECTOS DE TODOS LOS COMPUESTOS QUÍMICOS QUE INTERVIENEN EN LA PRÁCTICA.
HCL : ÁCIDO CLORHÍDRICO (ÁCIDO MURIÁTICO).
MG(OH)2 : HIDRÓXIDO DE MAGNESIO (LECHE DE MAGNESIA).
NAOH : HIDROXIDO DE SODIO (SODA CÁUSTICA).
C20H14O4 : FENOLTALEINA. H2O : ANHIDRIDO DE
HIDRÓGENO (AGUA). CaO : ÓXIDO DE CALCIO (CAL). CO2 : DIOXIDO DE CARBONO. Na2CO3 : CARBONATO DE SODIO.
AgNO3 : NITRATO DE PLATA. KI : YODURO DE POTASIO.
3_.MENCIONE DOS PROPIEDADES COMUNES DE LOS COMPUESTOS FORMADOS.
PUEDEN LLEGAR A SER MUY REACTIVOS AL COMBINARSE CON EL AGUA EN DIFERENTES TIPOS DE COMPUESTOS.
SON VAPOROSOS, INFLAMABLES, LA MAYORIA EXPELE UN OLOR ALTAMENTE DESAGRADABLE, MUY TOXICO.
4_.INDIQUE PARA QUE SE USA LOS SIGUIENTES COMPUESTOS:
A. NaNO3 : Comúnmente conocido como salitre. Tiene aplicaciones diversas.
Debido a su contenido en nitrógeno se utiliza como fertilizante.
Fundido en una mezcla con carbonato de sodio se usa en la
obtención del cromo de sus minerales por oxidación de este
metal a cromato. (CrO42-)
Como conservante en la industria alimenticia (E251) y en la
mezcla de sales empleada para tratar la carne en
su conservación.
Como aditivo para el cemento.
Es uno de los ingredientes mayoritarios de ciertos tipos
de pólvora.
Debido a que al quemarse genera oxígeno, ha sido empleado en
varias ocasiones a lo largo de la historia para conseguir un fuego
que ardiese bajo el agua, como es el caso del fuego griego.
Es un agente preventivo de la enfermedad conocida
como botulitismo.
B. MgSO4 : El sulfato de magnesio es un común preparación farmacéutica
de magnesio , conocido comúnmente como sales de Epsom, utilizado tanto externa como internamente. Sales de Epsom se utilizan como sales de baño
El sulfato se suministra en una preparación de gel para aplicación tópica en el tratamiento de dolores y molestias corporales.
El sulfato de magnesio es el agente antiarrítmico de primera línea para las torsades de pointes en un paro cardíaco en virtud de las directrices de ECC 2005 y de la gestión de quinidina arritmias inducidas
Los estudios realizados han revelado que el sulfato de magnesio se puede nebulizar para reducir los síntomas de asma aguda
El sulfato de magnesio se puede utilizar para tratar la eclampsia en mujeres embarazadas
El sulfato de
magnesio se ha utilizado como un tratamiento experimental desíndrome de Irukandji causado por envenenamiento por ciertas especies deIrukandji medusas , sin embargo, la eficacia de este tratamiento sigue siendo no probada.
Intravenosa de sulfato de magnesio se ha demostrado para
prevenir la parálisis cerebral en prematuros bebés. [ 9 ] Una
revisión sistemática reciente sugiere que el sulfato de magnesio
intravenoso prenatal puede reducir el riesgo de parálisis cerebral
y disfunción motora gruesa en niños prematuros en un promedio
del 30%. [ 10 ]
El sulfato de magnesio se ha utilizado como un tratamiento
experimental desíndrome de Irukandji causado por
envenenamiento por ciertas especies deIrukandji medusas , sin
embargo, la eficacia de este tratamiento sigue siendo no
probada. [ 11 ]
SULFATO DE MAGNESIO ANHIDRO.
C. Al2O3 : Conocida como alúmina. Dada su gran dureza y elevado punto de fusión el óxido de aluminio suele utilizarse como :
Aislante térmico y eléctrico par la parte superior de las cubas electrolíticas.
Dispositivo refractario Esmaltes y Cerámicas (proporciona dureza)
Revestimiento de protección para evitar la oxidación de
los ánodos de carbono.
En el área sanitaria de las prótesis dentales, se utiliza como
base de la estructura de coronas y puentes proporcionando
gran dureza y resistencia, con bajo peso y estéticamente da
buenos resultados gracias a su color blanco. Como abrasivo en muchos procesos industriales de acabado,
púlido, mecanizado por ultrasonidos, También protege a los elementos de aluminio de la
oxidación, a pesar de que el aluminio es uno de los metales que se oxidan más fácilmente.
ALÚMINA
D. BaSO4 : La mayoría de sulfato de bario sintético se utiliza como un
componente de pigmento blanco para pinturas La combinación de sulfato de bario ysulfuro de zinc (ZnS) es
el pigmento inorgánico llamado litopón . En fotografía se utiliza como un revestimiento para ciertos papeles fotográficos. [4]
En polipropileno y poliestireno plástico, que se utiliza como un material de carga en proporciones de hasta 70%. Tiene un efecto de aumento de ácido y resistencia a los álcalis y la opacidad.
El sulfato de bario en suspensión se utiliza con frecuencia clínicamente como un contraste radiológico agente de rayos X de imagen y otros procedimientos diagnósticos. Se utiliza con mayor frecuencia en las imágenes del tracto gastrointestinal durante lo que se conoce coloquialmente como " papilla de bario . Se administra por vía oral o por enema , como una suspensión de partículas finas en una
solución lechosa espesa (a menudo con agentes edulcorantes y saborizantes añadido).
El sulfato de bario también se utiliza durante el procedimiento del pH del suelo prueba. En esta prueba se utiliza para que precipita las partículas (por lo general partículas de arcilla) que de otro modo la solución "nube" prevenir a uno de ver el color del indicador de pH es decir, el resultado de la prueba.
Como el sulfato de bario tiene una alta punto de combustión y es insoluble en agua, que se utiliza como material de recubrimiento en la fundición de placas de ánodo de cobre. Las placas de ánodo están fundidas en moldes de cobre, por lo que para evitar el contacto del cobre líquido y el molde de cobre sólido, una solución de sulfato de bario en agua se utiliza como un material de recubrimiento sobre la superficie del molde. Así, cuando el cobre líquido solidifica en forma de una placa de ánodo que se puede liberar fácilmente de su molde.
SULFATO DE
BARIO
5_. INDIQUE QUÉ METAL TIENE MÁS POSIBILIDADES DE ENCONTRARSE EN ESTADO LIBRE EN LA NATURALEZA.
