PRÁCTICA DEL LABORATORIO #3

Objetivo: Reconocer y observar los diferentes tipos de reacciones químicas.

Información bibliográfica: La reacción química es aquel proceso químico en el cual dos sustancias o más, denominados reactivos, por la acción de un factor energético, se convierten en otras sustancias designadas como productos.
 Existen varios tipos de reacciones químicas:

• Síntesis: Son en las que se unen químicamente dos o más elementos o compuestos para formar compuestos más complicados. Fórmula o representación: A + B ─ AB
• Análisis: Son aquellas en las cuales un compuesto se descompone en sus elementos o en compuestos más sencillos. Representación: AB ─ A + B
• Sustitución simple: Son aquellas en que un elemento reacciona con un compuesto para ocupar lugar de uno de los elementos de ese compuesto.                           Representación: A + BX ─AX + B
• Doble sustitución: Ocurre cuando los compuestos reactivos intercambian lugares entre sí para producir 2 compuestos distintos. Representación: AX + BY ─ AY + BX

Hipótesis: Realizar diferentes tipos de reacciones y determinar que todas reaccionan, de diferente manera pero reaccionan.

Procedimiento:  

Reacción 1: Mg(s) + O²(g) ─^─  MgO + luz + ^

Material: una pieza de magnesio, mechero de bunsen y pinzas.

1.- Con las pinzas sujetamos el pedazo de magnesio, prendemos el mechero de bunsen.

2.- Acercamos la pieza al fuego.

3.- Observaremos un destello de luz que nos indica que el magnesio ya esta reaccionando.

Reacción 2: CuSO4 (ac) + Zn (s) ─ ZnSO4 + Cu

Material: sulfato de cobre diluido en agua, tubo de ensayo y un trozo de zinc.

1.- Al tubo de ensayo se le agrega un poco de solución.

2.- Posteriormente se le coloca el trozo de zinc al tubo.

3.- Posteriormente observaremos que el zinc empieza como que a ponerse de color negro, lo que nos indica que nuestra sustancia ya está reaccionando.

Reacción 3: Pb(NO3)2 (ac) + KI (ac) ─ KNO3 + PbI2

Materiales: 2 tubos de ensayo, nitrato de plomo Pb(NO3)2, yoduro de potasio (KI); ambos diluidos en agua.

1.- Primero vaciamos un poco de nitrato de plomo en uno de los tubos.

2.- Luego en el otro tubo ponemos un poco de yoduro de potasio.

3.- Después vaciaremos el yoduro de potasio en el tubo que contiene el nitrato de plomo.

4.- Observaremos que nuestra solución se convertirá en un líquido amarillo y esto nos indica que las sustancias ya reaccionaron.

Observaciones: En cada una de las reacciones hubo cambios en la primera hubo desprendimiento de luz, en la segunda se observo el cambio de color y resistencia del zinc y en la tercera hubo cambio de color de la sustancia formando una nueva.

Análisis: Tenemos que todas las reacciones fueron diferentes y pertenecen a diferente tipo de reacción ya que: 

Reacción 1: Mg(s) + O²(g) ─^─  MgO + luz + ^ es una reacción de síntesis.
Reacción 2: CuSO4 (ac) + Zn (s) ─ ZnSO4 + Cu es una reacción de sustitución simple. 
Reacción 3: Pb(NO3)2 (ac) + KI (ac) ─ KNO3 + PbI2 es una reacción de sustitución doble.

Conclusiones: Bueno por lo estudiado pudimos clasificar las tres reacciones que hicimos y darnos cuenta que cada reacción es diferente ya que sus reactivos forman nuevos productos, lo que nos deja que los reactivos re acomodan sus átomos y forman las nuevas sustancias, compuestos o elementos.

Para finalizar tenemos que balancear nuestras ecuaciones de las reacciones químicas.
Quedan de esta forma: 
Reacción 1:  2Mg(s) + O²(g) ─^─  2MgO + luz + ^ 
Reacción 2: CuSO4 (ac) + Zn (s) ─ ZnSO4 + Cu  
Reacción 3: Pb(NO³)² (ac) + 2KI (ac) ─ 2KNO³ + PbI²

Ya con esto queda concluida nuestra práctica de reacciones químicas.

PRÁCTICA DEL LABORATORIO #3

Objetivo: Llevar a cabo la electrolisis del agua.

Información bibliográfica: La electrolisis es un proceso mediante el cual se logra la disociación de una sustancia llamada electrolito, en sus iones constituyentes (aniones y cationes), gracias a la administración de corriente eléctrica.
Básicamente hay dos tipos de electrolitos, los llamados fuertes y débiles. Los utilizados en la electrolisis son los electrolitos fuertes. Esta familia está formada por todas las sales, ácidos fuertes e hidróxidos fuertes. Como bases fuertes podemos citar a las de los metales alcalinos y alcalinotérreos como los hidróxidos de Sodio, Potasio, Calcio y Magnesio. Como ejemplos de ácidos fuertes tenemos al ácido clorhídrico, sulfúrico, nítrico y perclórico.

Este proceso se tiene que llevar a cabo en un aparato llamado cuba o celda electrolítica. Está formada por dos electrodos de un metal inerte, por ejemplo Platino o Paladio. Conectados a una fuente de energía eléctrica o FEM. El circuito lo cierra justamente la sustancia que se va a disociar en iones, el electrolito. En algunos casos, cada electrodo se ubica en un vaso distinto por separado. Cuando esto sucede se usa un puente salino que los conecta. Es una especie de tubo en U con una sustancia iónica como una sal que permite el flujo constante de cargas.

La electrolisis tiene una utilidad muy grande en la industria. Ya que muchos procesos requieren de esta. Por ejemplo, cuando se quieren obtener elementos como Sodio, Aluminio, Litio y otros muchos metales. En la Galvanoplastia, cuando se quiere proteger a un metal de la corrosión, se le aplica una película de otro metal que es inoxidable. Para la producción de gases como el Hidrógeno y Oxígeno también se usa la electrolisis.

Hipótesis:  Se tiene que recoger el doble volumen de Hidrógeno que de Oxígeno ya que la molécula del agua (H²O) contiene 2 átomos de hidrógeno y 1 de oxígeno esto quiere decir que tenemos un volumen 2:1. Fórmula de la reacción H²O como catalizadores tenemos corriente eléctrica y NaOH (hidróxido de sodio) y como productos tendremos:
 H²(g) + O² (g) 

Procedimiento:

materiales: un circuito cerrado de 9v, 2 tubos de ensayo, un recipiente lleno de una solución de hidróxido de sodio (NaOH)  diluida con agua y un tubo de ensayo con medidas.

pasos:

1.- Primero llenamos ambos tubos con la solución y los colocamos de forma vertical para que no se le salga dicha solución.

2.- Luego le introducimos los cables de forma en que el líquido no se salga y vamos a ver que luego de introducir los cables a cada tubo estos empezarán a reaccionar.

Aquí se muestran los cables adentro de los tubos de ensayo.

3.- Vamos observar que empiezan a verse unas burbujas dentro de cada tubo esto quiere decir que ya empezó a reaccionar la solución y hay que dejarlo ahí por un rato hasta que notemos que el agua se empezó a bajar.

4.- Luego de ver que ya haya bajado un buen volumen, sacamos los cables de los tubos y realizamos una marca a ambos tubos para medir el volumen de hidrógeno y oxígeno.

5.- Luego llenamos los tubos de ensayo con agua hasta la marca de los tubos y luego vaciamos cada volumen de agua en el tubo de ensayo con medidas, en este caso quedó un volumen 6 mililitros de Hidrógeno y un volumen de 3 mililitros de de oxígeno.

Observaciones: Tenemos que la electrolisis es un procesos un poco tardado y que luego a luego al instalar los cables del circuito cerrado en los tubos este comienza a reaccionar y se observa un burbujeo adentro de los tubos.

Análisis: Bueno para verificar que tenemos un volumen 2:1 recogido entre ambos gases tendremos que aplicar la fórmula de relación: V1/ V2; esto quiere decir que el volumen 1 es el del Hidrógeno y el volumen 2 es el de Oxígeno.

Con lo que queda 6 ml/ 3 ml y nos da un resultado de 2; con lo cual deducimos que tenemos el doble de volumen de Hidrógeno que de Oxígeno.

Conclusiones: Como ya se mencionaba la electrolisis es un proceso un poco tardado pero muy útil en las industrias, observamos que pudimos recoger la cantidad de Hidrógeno y de Oxígeno que se requería y mantener cierta la relación 2:1 que se tiene en la molécula del agua (H²O).

También tenemos que al realizar este experimento hicimos una representación sencilla del aparato de Hoffman, que es el aparato por el cual se lleva acabo la electrolisis y que este ya cuenta con tubos medidos y así resulta más fácil notar la relación del volumen de ambos gases.

Aquí se muestra con precisión el aparato de Hoffman.

PRÁCTICA DEL LABORATORIO #2

Objetivo: Ver y observar como se realiza la síntesis del agua.

Información bibliográfica: La síntesis es un tipo de reacción química que al tener dos reactivos diferentes se crea un sólo producto: A+B─AB.
El agua es uno de los elementos más indispensables en la tierra ya que cubre 2 terceras partes de nuestro planeta; esta formada por 2 átomos de Hidrógeno y 1 de Oxígeno.
Entonces la síntesis del agua es crear la partícula del agua a partir de dos reactivos que es este caso son el Hidrógeno y el Oxígeno. 2H² (g) + O² (g) ─ 2H²O (l) + luz

Hipótesis: Lo que va a suceder es que al tener hidrógeno y oxígeno en forma de gas y teniendo una fuente de calor cerca de ellos podremos formar moléculas de agua.


Procedimiento y material:

material: 2 vasos de precipitados, una botella de vidrio de coca-cola de 500ml vacía, un tapón, un tapón para el vaso de precipitados con una manguera incluida, un contenedor lleno de agua, 4ml de ácido clorhídrico, un poco de zinc, agua oxigenada, magnesio, un encendedor.

 ZINC

MAGNESIO

AGUA OXIGENADA

1.- Primero  le hacemos 2 marcas a la botella de manera en que quedé divida en 3 y luego metemos la botella de coca-cola boca abajo en el contenedor y la llenamos totalmente de agua y luego la dejamos parada para que no se le salga el gua.

2.- Luego en un vaso de precipitados un solución de ácido clorhídrico 2HCL aprox. 4ml.

3.- Después la manguera la colocaremos en el interior de la botella, está inclinandola un poco para que el agua no se salga. 

4.- Luego al vaso de precipitados le agregamos un poco de zinc y lo tapamos con el tapón que tiene la manguera, lo que va a provocar que este reaccione y empiece a burbujear y mande esas burbujas hacia la botella y que el agua dentro de la botella comience a bajar. 

* 2HCL (ac) + Zn (s)  ─ ZnCL²(ac) + H² (g) está es la reacción química que se presenta y como resultado tenemos Hidrógeno en forma de gas.

5.- Ya que el agua bajo hasta la segunda marca de la botella con la mano presionamos la manguera para que las burbujas ya no pasen a la botella y al vaso de precipitados le quitamos el tapón y podemos retirar la solución de ácido clorhídrico. 

6.- En el otro vaso de precipitados colocaremos el agua oxigenada.

7.- En ese vaso de precipitados colocaremos un poco de magnesio y lo tapamos con el tapón, lo que provocará que este reaccione y se comience a calentar la sustancia y sacará vapor y este último será mandado a la botella y provocara que lo que quedé de agua se baje por completo y solo quede gas en ella.
* H²O² MnO²   H²O + O² (g) esta es la reacción química que se presenta y como resultado tenemos el oxigeno en gorma de gas.

8.-  Ya que el agua que quedaba  bajo de la botella con la mano presionamos la manguera para que el vapor ya no pase a la botella y al vaso de precipitados le quitamos el tapón y podemos retirar la solución de agua oxigenada, después tendremos que retirar la manguera sin que el agua se meta a la botella y rápidamente la ponemos en posición vertical y le colocamos el tapón y la sacamos del contenedor.

9.- Al tener la mezcla o los gases en la botella lo siguiente será poner la botella de forma horizontal de forma en que apunte al lado opuesto de nosotros y después le quitaremos el tapón ,con ayuda de un compañero le pedimos que enseguida de que que quitemos el tapón acerque el encendedor a la botella lo que hará que haya un estallido dentro de la botella.

Aquí se muestra lo que sucede en este paso.

Observaciones: Al quitar el tapón de la botella se escucha un estallido dentro de la botella y se observa un pequeño flamazo dentro de la misma.

Después del estallido se pueden observar pequeñas gotas de agua en la boquilla de la botella y esto quiere decir que en nuestra botella teníamos un volumen 2:1.

Análisis: Con ayuda de dos reacciones diferentes pudimos crear los reactivos de otra reacción; con esto y la fuente de calor que en este caso es el encendedor  pudimos llevar a cabo la síntesis del agua.

Conclusiones: Realmente nos dimos cuenta de que la síntesis del agua no es realmente una cuestión muy difícil sino que es algo sencillo y algo que se produce naturalmente y que la podemos llevar a cabo de diferentes maneras.

*Bueno aquí se muestra una tabla de comparación entre el Hidrógeno (H²), Oxígeno (O²) y el Agua (H²O) referente a  propiedades características.

En la que observamos que las propiedades del Hidrógeno y el Oxígeno cambian al estar unidos para formar la molécula del agua ya que los átomos de ambos elementos se han re acomodado para formar nuestra nueva sustancia que en este caso es el agua.

Con base en esto podemos decir que el Hidrógeno y el Oxígeno tienen la  función de reactivos en la obtención de la síntesis del agua y junto con la energía (que en este caso es calorífica) reaccionan ambos y obtenemos el agua que tiene la función de producto junto con la luz y el calor. Lo podríamos representar con una ecuación química de tal manera quede así:
H²(g) + O²    ^   2H²O(l) + luz + calor

Como conclusión tenemos que al realizar la síntesis del agua transformamos las propiedades de nuestros gases y formamos nuevas características que hacen única a la molécula del agua,siempre teniendo la misma cantidad de átomos que iniciaron en nuestra reacción.