Funciones químicas inorgánicas by Camila

Trabajo Práctico

Profesora: Materia:

Carolina

Espínola

Química

Alumnos: Denise Vischi, Antonella Manentti, Catalina García, Ignacio Rey, Aylen Mackay, Agustina Mieres y Camila Ramos Curso:

5ªA

ÍNDICE

OBJETIVO

P.3-7

OBTENCIÓN DE HIDRÓXIDOS

P.8-10

OBTENCIÓN DE OXOÁCIDOS

P.11

OBTENCIÓN DE SAL POR NEUTRALIZACIÓN

P.12-13

OBTENCIÓN DE SAL POR DOBLE DESCOMPOSICIÓN

P.14-15

OBTENCIÓN DE SAL POR DESPLAZAMIENTO

P.16-17

OBTENCIÓN DE SAL POR ACCIÓN DE ÁCIDOS SOBRE METALES

P.18-19

CONCLUSIÓN

P.20-21

OBJETIVO

Que

‣ ‣

Alumno:

Interprete las reacciones químicas observadas Plantee las ecuaciones que representan las reacciones químicas experimentadas

Materiales:

‣

Pinza de hierro, mechero Bunsen, Vidrio de reloj, 6 tubos de ensayo, Erlenmeyer, varilla de hierro, trípode, tela metálica, pipeta

Reactivos:

‣

Cinta de magnesio, Azufre, Solución de yoduro de potasio, solución de acetato de plomo, solución de cloruro de Bario, Solución de ácido sulfúrico 10%, viruta de hierro, solución de ácido clorhídrico, solución de tiocinato de potasio, solución de cloruro férrico, solución de fenolftaleína, papel de tornasol rojo/azul

1) OBTENCION DE OXIDOS- HIDROXIDOS- ACIDOS FUNDAMENTO TEÓRICO Todos los átomos de los elementos, con excepción de algunos gases raros, forman óxidos al combinarse con oxígeno y casi todos forman más de uno, actuando con distintos estados de oxidación o valencia. Los óxidos de los elementos situados a la izquierda de la tabla periódica (Metales) se llaman, en general, óxidos básicos, poseen altos puntos de fusión y de ebullición y son sólidos. Por ejemplo: 2 Ba + O₂ 2 BaO Oxido de bario. Los óxidos básicos, al reaccionar con el agua, forman sustancias con propiedades definidas llamadas hidróxidos. Estos compuestos contienen en sus moléculas grupos hidróxido (OH) ⁻¹. Por ejemplo: BaO + H₂O Ba (OH)² Hidróxido de bario Ba(OH)² + H₂O Ba²⁺ + 2 OH⁻¹ Los óxidos formados por átomos de elementos situados a la derecha de la tabla periódica (no metales) poseen, en cambio, propiedades acidas y se los llama óxidos ácidos. Pueden ser solidos, líquidos o gases y en general poseen bajos puntos de fusión y ebullición. Por ejemplo: S + O₂ SO₂ dióxido de azufre / óxido de azufre (IV) Los óxidos llamados ácidos, en cambio, en idénticas condiciones de reacción, forman sustancias llamadas oxácidos, los que en soluciones acuosas pueden liberar iones de hidrogeno (H⁺¹). Por ejemplo: SO₂ + H₂O H₂SO₃ acido sulfuroso H₂SO₃ + H₂O SO₃⁻² + 2 H⁺

1) OBTENCION DE UN OXIDO BÁSICO Y SU TRANSFORMACIÓN EN HIDROXIDO MATERIALES CINTA DE MAGNESIO

FENOLFTALEÍNA

MECHERO DE B.

VIDRIO DE RELOJ

AGUA

TUBO DE ENSAYOS

PINZA

PROCEDIMIENTO

1) Tome con una pinza el extremo de un trozo de cinta de magnesio de aproximadamente 2 cm. 2) Caliente el extremo libre de cinta en la llama del mechero hasta que se encienda. En ese momento, retire la cinta de la llama y coloque rápidamente encima de ella un vidrio de reloj invertido a fin de condensar el humo blanco obtenido. 3) Terminada la combustión, transfiera el residuo calcinado de la cinta así como el residuo blanco adherido al vidrio de reloj a un tubo de ensayo. 4) Añadir 2 ml de agua al residuo en el tubo, y calentar hasta ebullición sobre la llama del mechero, mientras se disgrega el sólido en el tubo mediante una varilla de vidrio (CUIDADO CON EL FONDO DEL TUBO) 5) Retirar del fuego, enfriar y agregar gotas de solución de fenolftaleína. Observar el color desarrollado en el tubo. 6) Reserve el contenido del tubo para la experiencia II. 4

CONDENSAMOS HUMO BLANCO DESPRENDEMOS EL RESIDUO CALCINADO Y EL BLANCO CON UNA VARILLA DE VIDRIO

CALENTAMOS LA CINTA

CALENTAMOS EL TUBO

UNA VEZ COLOCADO EN EL TUBO DE ENSAYOS AÑADIMOS EL AGUA

AÑADIMOS FENOLFTALEÍNA

OBSERVACIONES

Para la formación del óxido básico utilizamos una cinta de magnesio (elemento metálico) que al calentarla con el Mechero de Bunsen, llega a un punto en donde se enciende que es justo el momento en donde se combina con el oxígeno, pasando a formar el óxido de magnesio. A continuación colocamos un vidrio de reloj invertido para condensar el humo blanco obtenido y poder proseguir. Para la transformación en un hidróxido, colocamos en un tubo de ensayos el óxido de magnesio condensado y agregamos agua. Obtuvimos así el hidróxido de magnesio. ECUACION DE FORMACIÓN DEL OXIDO

2Mg + O2  2Mg2O2

ECUACION DE FORMACIÓN DEL HIDRÓXIDO Mg2O2 + H2O

 Mg (OH)2 CUESTIONARIO

¿Qué clase de compuestos se forman por la combustión del magnesio? ¿Cómo sabe? Se forma el óxido básico denominado óxido de magnesio. En la combustión del magnesio se lleva a este elemento a altas temperaturas lo cual permite que se combine con el oxígeno. Se puede observar cuando se produce una luz incandescente. ¿Por qué puede llamarse el proceso de combustión? Se puede llamar así ya que el proceso de combustión consiste en la reacción química entre el oxígeno y los elementos oxidables. Este proceso se manifiesta por una incandescencia o llama que fue justamente lo observado. ¿Cómo podría demostrar que la combustión del magnesio produjo un compuesto distinto del magnesio original? Podríamos medir los pHs del compuesto previo y del posterior a la combustión para compararlos y ver los cambios que se produjeron. También podemos darnos cuenta al observar los puntos de ebullición y fusión que son muy altos, en el aspecto que cambia notablemente y, por supuesto, respaldarnos con las teorías de combustión y las ecuaciones que se pueden obtener. ¿Por qué debe calentarse el contenido del tubo de ensayos, luego de añadida el agua? Debe calentarse para poder aumentar la capacidad de disolución del agua, para que se mezclen y disuelvan bien en orden de que formen correctamente el hidróxido, evitando que se haga una sustancia saturada.

¿Qué características posee la sustancia formada en el tubo: acidas, neutras o básicas? ¿Cómo lo sabe? La sustancia formada en el tubo es básica. Lo sabemos ya que al tubo de ensayos le vertimos unas gotas de fenolftaleína. Un líquido incoloro que sirve para poder saber si una sustancia es ácida o básica al teñirse de un color fucsia (básica) o permaneciendo igual (ácida o neutra). En el caso del hidróxido de magnesio, la sustancia se tiñó de un color fucsia, lo que da cuenta de un contenido básico.

2) OBTENCIÓN DE UN ÓXIDO ÁCIDO Y SU TRANSFORMACIÓN EN OXOÁCIDO MATERIALES

TUBO DE ENSAYOS

VIDRIO DE RELOJ

MECHERO DE BUNSEN

PAPEL DE PH

VARILLA DE VIDRIO

CUCHARA DE COMBUSTIÓN

AZUFRE EN POLVO

ERLENMEYER

Los papeles de pH están infundidos, o saturados, con indicadores de pH, o más frecuentemente con una mezcla de indicadores. Se usan para examinar la alcalinidad o la acidez de una solución o una sustancia. Las tiras de papel cambian de color cuando entran en contacto con el material o la solución que está siendo examinada. Para usarlo, se lo sumerge en el material o la solución, y se compara el cambio de color con una escala. Esta indica si la 8 sustancia es ácida neutra o básica.

PROCEDIMIENTO

1. Coloque en una cuchara de combustión una pequeña porción de azufre en polvo. 2. Coloque la cuchara sobre la llama de un mechero Bunsen hasta que se inicie la combustión. Entonces, suspenda inmediatamente el calentamiento, coloque la cuchara con la sustancia encendida en un Erlenmeyer que contenga aproximadamente 1cm de altura de agua. Tapar con un vidrio de reloj invertido de modo que no escapen los humos que se producen. 3. Haga rotar el líquido dentro del Erlenmeyer de modo de favorecer la disolución en la misma de los humos producidos. Colocar parte en un tubo de ensayos con ayuda de una varilla de vidrio. 4. Reserve el contenido del Erlenmeyer para la experiencia II.

5. Utilice el papel de PH para examinar la sustancia.

Al mojar el papel de pH con la sustancia obtenida en el Erlenmeyer observamos que el papel tomo un color rojo lo cual da cuenta de que es una solución ácida.

OBSERVACIONES

Para la obtención del óxido ácido utilizamos azufre (elemento no metálico), y mediante la combustión lo combinamos con oxígeno. Acto seguido lo colocamos en un Erlenmeyer que contenía poca agua y lo tapamos para que no se escapen los humos producidos. Aquí formamos el óxido sulfuroso. Para su transformación en oxácido comenzamos a mezclar el óxido acido obtenido anteriormente con el agua que se encontraba en el Erlenmeyer, dejando escapar los humos. Obtuvimos ácido sulfuroso. ECUACIÓN DE FORMACIÓN DEL ÓXIDO ACIDO COLOR DEL PAPEL DE PH ECUACIÓN DE FORMACIÓN DEL OXÁCIDO

S + O2  S2O42 -- SO2 ROJO (Sc. Ácida) SO2 + H2O  H2SO3 CUESTIONARIO

¿Cómo llamaría al proceso que tiene lugar en la cuchara de combustión al calentar el azufre? El proceso se llama combustión. Se da cuanto se mezcla el oxígeno con un material oxidable. Para esto se necesita calentar el material oxidable a altas temperaturas hasta que su fusión con el oxígeno se manifieste en una luz. ¿Qué productos se forman en este proceso? Se obtiene un oxoácido denominado óxido sulfuroso. ¿Qué sucede al agregar agua? ¿Por qué? Al agregar agua al oxido ácido se mezcla con las moléculas de H2O y se obtiene un oxácido denominado acido sulfuroso. ¿Qué propiedades posee el líquido contenido en el Erlenmeyer: acidas, básicas o neutras? En el Erlenmeyer se encuentra una sustancia ácida. Para saberlo utilizamos un papel de pH y lo mojamos con la sustancia que se encontraba en él. El papel se tiñó de un color rojo claro. Esto indica que tiene un pH ácido pero que en la escala no tiene un valor alto.

3) OBTENCIÓN DE SALES FUNDAMENTO TEÓRICO

Cuando un oxácido o un hidrácido reaccionan con un hidróxido, se neutraliza, formándose agua y sal. ‣ Este método para la formación de sales de llama neutralización. Por ej. Ba(OH)₂ + H₂SO₃ BaSO₃ + 2 H₂O En forma singular cuando un hidrácido reacciona con un hidróxidos, se obtiene agua y sal de hidrácido. Por ejemplo: HCl + NaOH H₂O + NaCl Existen también otros procedimientos para obtener sales. Entre ellos podemos mencionar: ‣

El desplazamiento a partir de una sal, por acción de un ácido o una base. Por ejemplo: NH₄Cl + NaOH NaCL + NH₃ + H₂O Na₂CO₃ + 2 HCl 2NaCl + CO₂ + H₂O ‣ La doble descomposición de sales. Por ejemplo: NaCl + AgNO₃ AgCl + NaNO₃ ‣ La acción de ácidos sobre metales activos. Por ejemplo: Zn + 2 HCL + H₂

OBTENCIÓN DE UN SALES MEDIANTE NEUTRALIZACIÓN MATERIALES EXPERIENCIA 1

EXPERIENCIA 2

PROCEDIMIENTO

1. Tome el tubo de ensayo reservado de la experiencia I-1 (cinta de magnesio) y agregué a su contenido, gota a gota, parte de líquido contenido en el Erlenmeyer reservado de la experiencia I-2 (azufre). 2. Observe que sucede con el color del líquido contenido en el tubo.

INTRODUCIMOS PARTE DE LA EXPERIENCIA 2 EN EL TUBO DE ENSAYOS DE LA EXPERIENCIA 1

CARACTERÍSTICAS DE LA SUSTANCIA EN EL TUBO DE ENSAYOS DE LA EXPERIENCIA I-1

Color fucsia; Sustancia básica; Homogénea. SUSTANCIAS QUÍMICA CONTENIDA EN EL TUBO:

Hidróxido de magnesio

Mg (OH)2

CARACTERÍSTICAS DEL CONTENIDO DEL ERLENMEYER DE LA EXPERIENCIA I-2:

Color incoloro; Sustancia ácida; Homogénea. SUSTANCIA QUÍMICA CONTENIDA EN EL ERLENMEYER Ácido sulfuroso H2SO3 ECUACION BALANCEADA QUE INTERPRETA EL PROCESO

Mg (OH)2 + H2SO3  Mg 2 (SO3) 2 -- Mg (SO 3)

CUESTIONARIO

¿Cómo sabe que en el tubo de ensayos se ha producido la neutralización? Se sabe que se produce una neutralización ya que al verter el contenido del tubo de ensayos l2 en el l1 de color fucsia, se observa a simple vista y de forma instantánea como este último se vuelve incoloro. También mediante la elaboración de las ecuaciones respectivas. ¿Cómo se llama la sustancia producida en el tubo de ensayos? La sustancia producida es una sal que se dio a partir de la mezcla entre el oxácido y el hidróxido obtenido previamente. Se denomina sulfito de magnesio.

OBTENCIÓN DE SALES POR DOBLE DESCOMPOSICIÓN MATERIALES TUBO DE ENSAYOS

YODURO DE POTASIO

ACETATO DE PLOMO

PROCEDIMIENTO

1. Colocar en un tubo de ensayos 5 ml de solución de yoduro de potasio. 2. Agregue al tubo 1 ml de solución de acetato de plomo (II) 3. Dejé reposar el contenido del tubo de ensayo durante 10 minutos y observe luego el contenido

COLOCAMOS AL TUBO CON YODURO DE POTASIO 1 ML DE SOLUCIÓN DE ACETATO DE PLOMO (II)

OBTENCIÓN DE YODURO DE PLOMO PBI2

ASPECTOS DE LA SOLUCIÓN DE YODURO DE POTASIO líquido incoloro homogéneo ASPECTO DE LA SOLUCIÓN DE ACETATO DE PLOMO (II) líquido incoloro homogéneo

Describe con tus propias palabras que ocurre al mezclar ambas soluciones Al mezclarlos, instantáneamente se forma un líquido de color amarillo vibrante: yoduro de plomo (II) ASPECTO DEL PRODUCTO OBTENIDO EN EL TUBO DE ENSAYOS

Al dejar reposar la solución se puede observar como la sal se concentra como precipitado amarillo en el fondo del tubo mientras que la solución incolora está en la parte superior. El aspecto ahora es heterogéneo. FÓRMULA QUÍMICA YODURO DE POTASIO (Sal binaria) + ACETATO DE PLOMO (Sal ácida)

ECUACIÓN BALANCEADA QUE INTERPRETA EL PROCESO

Pb (C2H3O2)2

KI + Pb (CH3Coo)2 –> Pb2I + K(CH3Coo)

3) OBTENCIÓN DE SALES POR DESPLAZAMIENTO MATERIALES

CLORURO DE BARIO

ÁCIDO SULFÚRICO

PROCEDIMIENTO

1. Coloque en un tubo de ensayo 5 ml de solución de cloruro de bario. 2. Agregué un tubo gota a gota y empleando la pipeta, solución de ácido sulfúrico 10%

COLOCAMOS CLORURO DE BARIO EN UN TUBO DE ENSAYOS

LUEGO UNA SOLUCIÓN DE ÁCIDO SULFÚRICO

ASPECTOS DE LA SOLUCIÓN DEL CLORURO DE BARIO LÍQUIDO INCOLORO ASPECTO DE LA SOLUCIÓN DE ÁCIDO SULFÚRICO LÍQUIDO INCOLORO Describe con tus propias palabras que ocurre al mezclar ambas soluciones Al mezclar ambas soluciones se torna la nueva solución a un color blanco fuerte sin transparencias. ASPECTO DEL PRODUCTO OBTENIDO EN EL TUBO DE ENSAYOS En el tubo de ensayo al fondo quedará la sal como precipitado blanco mientras que por arriba estará el agua. El sulfato de bario es insoluble. FÓRMULA QUÍMICA (BaSO4)

ECUACIÓN BALANCEADA QUE INTERPRETA EL PROCESO

BaCl2 + H2SO4  Ba2 (SO4)2 + HCl

Se obtuvo sulfato de bario (sólido) y ácido clorhídrico (solución acuosa)

4) OBTENCION DE SALES POR ACCIÓN DE ÁCIDOS SOBRE METALES MATERIALES

TUBO TIOCINATO DE POTASIO DE ENSAYOS

CLORURO FÉRRICO

VARILLA DE VIDRIO

PIPETA

PROCEDIMIENTO

1. Agregue gotas de solución de tiocianato de potasio (KCNS). a una solución de cloruro férrico.

PIPETEAMOS LA SOLUCIÓN DE CLORURO FÉRRICO

A UNA SOLUCIÓN DE CLORURO FÉRRICO COLOCAMOS TIOCIANATO DE POTASIO

OBSERVACIONES Disolvimos el tiocianato de potasio, el cual es un líquido transparente, con el cloruro férrico de color amarillento. Se fue formando un líquido que adquiría color rojo. La intensidad de este color nos indicaba la cantidad del ion en la mezcla de equilibrio. Obtuvimos HEXACIANOFERRATO DE HIERRO (lll). Es una reacción que se utiliza para detectar la presencia de hierro. ECUACIÓN BALANCEADA QUE INTERPRETA EL PROCESO Fe

+ SCN  [Fe (SCN)6]

CONCLUSIÓN

Una función química es una familia de compuestos con propiedades químicas semejantes. Las funciones químicas inorgánicas son cinco: óxidos, hidróxidos, ácidos, hidruros y sales. En este trabajo práctico trabajamos con los óxidos básicos (Metal + Oxígeno), óxidos ácidos (No metal + Oxígeno), Oxoácidos (Óxidos ácidos + H2O), Hidróxidos (Óxidos básicos +H2O) y Sales (Hidróxido + Oxoácido= Sal + H2O). El pH es una unidad de medida la cual mide la acidez de una solución, es decir, mide la cantidad de iones de hidrogeno que contiene una solución. El PH de una solución puede llegar a medirse por aproximaciones usando para ello indicadores de ácidos o básicos. LOS INDICADORES DEL PH SON: FENOLFTALEÍNA: ES UN LÍQUIDO INCOLORO EL CUAL TOMA COLOR FUCSIA AL MEZCLARSE CON UNA SUSTANCIA BÁSICA Y PERMANECE INCOLORO AL MEZCLARSE CON UNA SOLUCIÓN ACIDA O NEUTRA. PAPEL DE PH: EL PAPEL DE PH ES UN PAPEL EL CUAL CUANDO SE SUMERGE EN UNA SUSTANCIA VA A TOMAR UNO DE LOS COLORES PERTENECIENTES A LA ESCALA. DE ESTA MANERA SABREMOS EL NIVEL DE ACIDES DE LA SOLUCIÓN.

Acido

Básico

Neutro PAPEL TORNASOL AZUL: ES UN PAPEL DE COLOR AZUL EL CUAL SI SE PONE EN CONTACTO CON UNA SUSTANCIA BÁSICA NO CAMBIA DE COLOR, ES DECIR, QUE PERMANECE AZUL. EN CAMBIO, SI SE PONE EN CONTACTO CON UNA SOLUCIÓN ACIDA EL PAPEL TOMARA UN COLOR ROJIZO. PAPEL TORNASOL ROJO: ES UN PAPEL DE COLOR ROJO EL CUAL SI SE PONE EN CONTACTO CON UNA SUSTANCIA ACIDA NO CAMBIA DE COLOR, ES DECIR, QUE PERMANECE ROJO. EN CAMBIO, SI SE PONE EN CONTACTO CON UNA SOLUCIÓN BÁSICA EL PAPEL TOMARA UN COLOR AZULADO. PH- METRO: ES UN ELEMENTO ELECTRÓNICO EL CUAL INDICA DIGITALMENTE EL VALOR DE ACIDES DE UNA SUSTANCIA.

En la primera experiencia del trabajo formamos un hidróxido a partir del óxido de magnesio y H2O. Se obtuvo así hidróxido de magnesio. En la segunda experiencia formamos un oxácido a partir del óxido sulfuroso y H2O. El resultado fue ácido sulfuroso. En la tercera experiencia comenzamos a formar sales. La primera fue mediante una neutralización. El hidróxido de magnesio y el ácido sulfuroso formaron sal y H2O.: sulfito de magnesio. La cuarta se obtuvo por doble descomposición. En ella las dos sales (yoduro de potasio y acetato de plomo II) se colocaron en el mismo tubo de ensayos. Se obtuvo así yoduro de plomo. La quinta experiencia se obtuvo por desplazamiento. El cloruro de bario (sal neutra) junto con la solución de ácido sulfúrico (oxoácido) dio como resultado sulfato de bario (sólido) y ácido clorhídrico (solución acuosa). La última, por acción de ácidos sobre metales se logró gracias al tiocianato de potasio y el cloruro férrico (sal neutra). Obtuvimos Hexacianoferrato de hierro (III). En conclusión, en el laboratorio pudimos poner en práctica, realizando distintas reacciones, lo visto teóricamente en clase, formando tanto compuestos binarios como ternarios (a partir de los anteriores) y determinando el grado de pH de las soluciones.