Laboratorio reacciones quimicas

Reacciones química

Ana María Sarmiento María Camila León Jannam María Salama Laura Andrea Ramírez María Fernanda Morantes Natalia Carolina Espinosa

1001

Colegio de Nuestra Señora del pilar- chapinero

Trabajo presentado a la profesora Marisol Sanchez En la asignatura de química Bogotá, 6 de mayo del 2014

Objetivo General

Mezclar algunos reactivos y analizar los tipos de reacciones presentadas

Objetivos Específicos



Reconocer los pasos para realizar correctamente la mezcla de algunos reactivos en el laboratorio.



Identificar el cambio que producen algunos elementos en los reactivos.



Reconocer cual es el orden correcto para mezclar los reactivos.

Marco teórico

Reacciones químicas

Una reacción química, cambio químico o fenómeno químico, es todo proceso termodinámico en el cual una o más sustancias, por efecto de un factor energético, se transforman, cambiando su estructura molecular y sus enlaces, en otras sustancias llamadas productos. Esas sustancias pueden ser elementos o compuestos. Un ejemplo de reacción química es la formación de óxido de hierro producida al reaccionar el oxígeno del aire con el hierro de forma natural, o una cinta de magnesio al colocarla en una llama se convierte en óxido de magnesio, como un ejemplo de reacción inducida.

A la representación simbólica de las reacciones se les llama ecuaciones químicas.

Los productos obtenidos a partir de ciertos tipos de reactivos dependen de las condiciones bajo las que se da la reacción química. No obstante, tras un estudio cuidadoso se comprueba que, aunque los productos pueden variar según cambien las condiciones, determinadas cantidades permanecen constantes en cualquier reacción química. Estas cantidades constantes, las magnitudes conservadas, incluyen el número de cada tipo de átomo presente, la carga eléctrica y la masa total.

Son: Reacciones orgánicas, Reacciones de síntesis: 2H2+O2 → 2H2O Descomposición: FeO2 → Fe+O2 Reacción de Desplazamiento: Cuando dos compuestos A y B reaccionan en un compuesto C: 2Na + 2HCl → 2NaCl + H2 Desplazamiento Doble: Cuando dos compuestos A y B reaccionan en dos compuestos C y D (HCl + NaOH → H20 + NaCl) Combustión: Combinación de una sustancia combustible con un elemento oxidante (generalmente el oxígeno) generando calor y productos oxidados (ha de ser oxidación a gran escala, o por el contrario no es combustión): C10H8+ 12O2 → 10CO2 + 4H2O Fragmentación: Cuando un compuesto C reacciona en dos compuestos A y B Adición: Cuando dos compuestos A y B reaccionan en tres o más compuestos C, D, E

Reordenación: Cuando dos compuestos A y B reaccionan en dos compuestos B y A (Equilibrio de Reacción).

Tipos: 

Reacciones de síntesis

En este tipo de reacciones dos o más sustancias se combinan para dar un sólo producto. 

Reacciones de descomposición

En este caso a partir de un único compuesto se obtienen como producto dos o más sustancias. 

Reacciones de intercambio

En esta transformación un elemento se “traslada” de un compuesto a otro. 

Reacciones de combustión

Este tipo de reacciones pertenece a un grupo más amplio de reacciones que son denominadas de oxidación.

Indicadores Fenolftaleína La fenolftaleína de fórmula (C20H14O4) es un indicador de pH que en disoluciones ácidas permanece incoloro, pero en presencia de bases toma un color rosado con un punto de viraje entre pH=8,0 (incoloro) a pH=9,8 (magenta o rosado). Es un compuesto químico orgánico que se obtiene por reacción del fenol (C6H5OH) y el anhídrido ftálico (C8H4O3) en presencia de ácido sulfúrico.

Se presenta normalmente como un polvo blanco que funde a 260 ºC. Se utiliza frecuentemente como indicador de pH ya que en disoluciones ácidas permanece incoloro, pero en presencia de bases se torna color rosa. En química se utiliza en análisis de laboratorio, investigación y química fina. En análisis químico se usa como indicador de valoraciones ácido-base, siendo su punto de viraje alrededor del valor de pH 9, realizando la transición cromática de incoloro a rosado. El reactivo se prepara al 1 % p/v en alcohol de 90° y tiene duración indefinida.

En personas con ictericia, la fenolftaleína carece de efecto. No deben tomarla niños menores de dos años. Puede ocurrir idiosincrasia al fármaco. Además es una sustancia cancerígena.

Descripción de materiales y reactivos Materiales

ELEMENTO DE LABORATORIO Mechero Bunsen Es un instrumento utilizado en laboratorios científicos para calentar o esterilizar muestras o reactivos químicos. Una de las fuentes de calor más sencillas del laboratorio y es utilizado para obtener temperaturas no muy elevadas.

Fue inventado por Robert Bunsen en 1857 y provee una transmisión muy rápida de calor intenso en el laboratorio. Es un quemador de gas del tipo de pre mezcla y la llama es el producto de la combustión de una mezcla de aire y gas

Capsula de porcelana Este material de laboratorio de porcelana, que utiliza para la separación de mezclas, por evaporación y para someter al calor ciertas sustancias que requieren de elevadas temperaturas. En otras palabras: permite carbonizar sustancias y compuestos químicos, resiste elevadas temperaturas. Sirve para calentar o fundir sustancias solidas o evaporar líquidos.

Vidrio de reloj Consiste en una pieza circular, ligeramente cóncavoconvexo de vidrio utilizado en el laboratorio de química como una superficie para evaporar un líquido, para mantener los sólidos mientras son pesados, o como una cubierta para un vaso de precipitados.

FOTOGRAFÍA

Cuando se utiliza como una superficie de evaporación, un vidrio de reloj permite una observación más cercana de los precipitados o de la cristalización, y se puede colocar sobre una superficie de color como contraste para mejorar la visibilidad global.

El vaso de precipitado Es un material de laboratorio que se utiliza para trasportar líquidos a otros recipientes, contener líquidos o sustancias, para así poder disolverlas, calentarlas, enfriarlas, etc..

Se pueden encontrar vasos precipitados de diferentes volúmenes (desde 1ml hasta varios litros), el vaso de precipitado suele usarse en operaciones de laboratorio donde no se necesite la medida exacta del volumen del líquido.

Cucharilla de combustión Un instrumento utilizado para calentar sustancias en un laboratorio, por ejemplo, para una reacción (solido pase a estado líquido),.

Esta un mango muy largo y soportar altas temperaturas, lo cual permite que no altere la sustancia a calentar

Reactivos Fenolftaleína Formula molecular : C20 H14 O4 Peso molecular : 318.32g/m Aspecto físico y olor : cristales color blanco a amarillo pálido sin olor Solubilidad en agua 25°C : ligeramente soluble en agua Punto de fusión : 258-262°C (496-504°F Densidad : 1.277 g cm a 32°C Estado físico : liquido Estabilidad y reactividad : establece en condiciones normales de manipulación y almacenamiento Símbolos: T: toxico

Frases R R45 puede causar cáncer R62 posible riesgo de perjudicar la fertilidad R68 posibilidad de efectos irreversibles Frases S S53 evitase la exposición – recábense instituciones especiales de uso S45 en caso de accidente o malestar, acúdase inmediatamente al médico (si es posible , muéstrese la etiqueta).

Agua formula molecular : H2O Estado físico: sólida, liquida y gaseosa peso molecular: 18,02 g / mol color : color: incolora Sabor : insípida Olor : inodoro Densidad : 1 g./c.c. a 4°C Punto de congelación : 0°C

Punto de ebullición : 100°C Presión critica : 217,5 atmósferas.

Temperatura crítica: 374°C Estabilidad y reactividad: El producto es estable y la polimerización no ocurrirá Símbolos:

Peligro para la salud: 0 Peligro de inflamación: 0 Peligro de reactividad: 0 Riesgos específicos : 0

Sodio Formula molecular: Na Punto de fusión: 97.81 oC. Punto de ebullición: 881.4 oC. Densidad del sólido (g/ml) : 0.968 (20 oC) y 0.962 (50 oC) Densidad del líquido (g/ml): 0.927 (en el punto de fusión), 0.856 (400 oC) y 0.82 (500 oC).

Presión de vapor (a 400 oC) : 1.2 mm de Hg Temperatura de auto ignición : mayor de 115 oC. Capacidad calorífica: 0.292 cal/g (sólido) y 0.331 cal/g (líquido) Símbolos: F: fácilmente inflamable Xn : nocivo

Frases R (11-21/22-36-37/38) Fácilmente inflamable. Nocivo en contacto con la piel y por ingestión . irrita los ojos, la piel y las vías respiratorias

Frases S (26-36/37) En caso de contacto con los ojos, lavarse inmediatamente y con abundante agua y acudir al médico, úsense indumentaria y guantes de protección adecuados Azufre Forma Física: Polvo Color: Amarillo Olor: Inodoro al olor leve Peso Molecular: 32,06 Punto de Ebullición: 832oF (444oC) Punto De Fusión/Congelación: 242 - 251oF Solubilidad En Agua: Insoluble Peso Específico: 2,04 - 2,07 Estabilidad: Estable bajo condiciones normales.

Incompatibilidades o materiales a evitar: Agua: Aire: Otras: Explota violentamente con agentes oxidantes como nitratos y cloratos, materiales alcalinos.

Toxicidad: es baja por cualquier ruta de exposición pero los humos emanados durante el incendio son tóxicos (óxidos de azufre).

Símbolo(s) de peligrosidad: F: Fácilmente inflamable

Frases R R11 Fácilmente inflamable.

Frases S S16 Conservar alejado de toda llama o fuente de chispas - No fumar. S26 En caso de contacto con los ojos, la vence inmediata y abundantemente con agua y acúdase a un médico.

Procedimiento

Parte- a 1. Calentar S (azufre) 2. Colocar la cuchara dentro del vaso de precipitado, tapar y observar

3. Agregar un poco de agua en la mezcla tapar y observar

4. Colocar un poco de fenolftaleĂ­na en la mezcla tapar y observar.

Parte-b 1. Colocar un poquito de agua en la capsula 2. Con mucho cuidado y usando pinzas, tome el trozo de sodio

3. Agregue una gota de fenolftaleĂ­na

Parte-c 1. Mezcle los productos de las partes A y B.

ANÁLISIS DE RESULTADOS

Reacción del azufre Se observa que el azufre al pasar por una llama azul se torna café oscuro llegando a negro, produciendo un mal olor algo desagradable, se ve algo líquido. Cuando pasa por la llama el azufre hace combustión y se transforma en dióxido de azufre (SO2) así: S + O2

SO2

El cual es un gas incoloro con un olor asfixiante.

Sin embargo, al retirarlo del fuego y por el contacto con el aire el dióxido de azufre se convierte en trióxido de azufre (SO3). Luego al mezclarlo con agua produce una disolución acida formando acido sulfúrico de esta manera: SO3 + H2O

H2SO4

Es decir que, se necesita trióxido de azufre y agua para producir acido sulfúrico.

Reacción acido y fenolftaleína La fenolftaleína es un indicador acido-base que cambia según el PH. Con un PH menor a 7 la fenolftaleína en incolora. Con un PH cercano a 8 en rosada clara y si se pasa de 8 es se torna fucsia. En nuestro experimento, al aplicar fenolftaleína al acido sulfúrico, este resulto incoloro.

Lo cual quiere decir que el PH en los ácidos es menor a 7.

Reacción Sodio y Agua El sodio al entrar en contacto con el aire se convirtió en oxido de sodio Na2 + O

Na2O

El cual con agua reaccionó violentamente girando rápidamente y se observaba mucho humo.

Gracias a esta reacción se formó un hidróxido como lo podemos ver a continuación: Na2O + H2O

2Na (OH)

Es decir que, se necesita oxido de sodio y agua para producir hidróxido de sodio.

Lo anterior es una reacción exotérmica, ya que el hidróxido de sodio al contacto con el aire libera energía y puede causar incendios.

Reacción hidróxido de sodio y fenolftaleína Al contacto con la fenolftaleína, como el hidróxido de sodio es básico, es decir que su PH es mayor a 7, se tornó rasado claro.

Reacción acido sulfúrico e hidróxido de sodio Al verter el acido sulfúrico en el hidróxido de sodio desaparece la acides del H2SO4 ya que se forma una sal neutra y agua de la siguiente manera: H2SO4 + 2NaOH

Na2SO4 + H2O

Es decir que, se necesita acido sulfúrico e hidróxido de sodio para producir sulfato de sodio y agua.

Por lo anterior la fenoftaleina al principio quedo fucsia, pero al mezclarlo con el palo de paleta resulto rosado claro.

Conclusiones

1. Para formar óxidos, se necesita combinar un metal o un no metal con oxigeno.

2. El azufre en polvo cambia por combustión a liquido y luego a gaseoso, como Dióxido de Azufre, es un oxido acido.

3. El dióxido de azufre al unirse con el Oxigeno del aire se transforma en Trióxido de azufre.

4. Al unirse el trióxido de azufre con agua forma el acido sulfúrico.

5. El ácido sulfúrico con la fenolftaleína no reacciona por tener un PH menor a 7 lo que indica que es un acido.

6. El sodio reacciona con el oxigeno del aire formando oxido de sodio 7. El oxido de sodio mas agua forma un hidróxido.

8. Un hidróxido reacciona con fenolftaleína tornándose rosado claro.

9. Cuando se une un acido y un hidróxido se obtiene una reacción de neutralización dando como resultado una sal mas agua.

10. La reacción de este resultado con la Fenolftaleína da un color fucsia que al agitarse se torna mas clara, lo que nos indica que se neutraliza.

Bibliografía

o Enric Juan Redal. La enciclopedia del estudiante: tomo 7: física y química. Buenos aires, Argentina: editorial Santillana, 2006. o Yanneth Beatriz Castelblanco. Química 1. Bogotá, Colombia: Editorial Norma, 2003.

Cibergrafía http://www.quimicaweb.net/grupo_trabajo_fyq3/tema6/index6.htm http://quimicaparatodos.blogcindario.com/2009/10/00116-como-reconocer-y-nombrar-lasales.html http://www.profesorenlinea.cl/Quimica/Acido_base.htm