INFORME DE LABORATORIO

CARRERA: Ingeniería Petroquímica

NIVEL: Cuarto semestre

ASIGNATURA: Química del Carbono II

INFORME N° 03

INTEGRANTES:

Michelle Jácome

Dayana Álvarez

Marlon Estrella

1. TITULO

Cambios físicos y químicos - Ley de la conservación de la masa

2. MARCO TEÓRICO

Al estudiar a fondo un cambio manifiesto se encuentra que la substancia

(o substancias) en cuestión han sufrido arreglos o re-distribuciones

relativamente permanentes de electrones con respecto a su propio

núcleo atómico (u otro). Existen dos tipos de cambios y son:

Cambios físicos: Pueden definirse como aquellos cambios que

sufre la materia en su forma, en su volumen o en su estado, sin

alterar su composición o naturaleza. Así, si se calienta un bloque

de hielo a determinada temperatura, este se licua, es decir, pasa

al estado solido al liquido modificando su forma y volumen pero

conservando su naturaleza, pues antes del cambio se tenia agua

solida y después del cambio se tiene agua liquida; pero si se

continua el calentamiento, finalmente se alcanzará la temperatura

de ebullición y el agua pasa al estado de vapor conservándose

inalterable en todos los casos, la composición de ésta.

Cambios químicos: Estos conllevan una variación en la

composición de la naturaleza de la materia, es decir a partir de

una porción de material llamada reactivo, se obtiene un material

distinto denominado Producto, por medio de una reacción de una

reacción química y en la cual pueden influir diversos factores tales

como la luz, presión, u otras sustancias reactivas. La formación

del oxido de hierro sobre la barra de metal constituye un caso de

cambio químico, puesto que el oxido de hierro (producto) no es el

mismo que el hierro puro (reactivo).

Los arreglos electrónicos no se pueden observar y comprobar su

existencia, es una tarea difícil, ardua y costosa. Sin, embargo se han

realizado suficientes estudios, se crearon reglas prácticas, a fin de

ayudar a los científicos y otras personas a decidir si un cambio es físico

o químico.

Estas reglas no siempre son válidas; con frecuencia son difíciles de

interpretar y hay fenómenos que se presentan en el límite existente entre

la Química y la Física. Sin embargo se considera que un fenómeno es

de naturaleza química cuando se presentan las siguientes evidencias:

Formación de un precipitado: En un principio se encuentran los

iones en solución acuosa. Al sobrepasar el producto de

solubilidad de los cationes y los aniónes que formarán el

precipitado, los iones comenzarán a unirse formando una red

cristalina. Al comienzo, se formarán unas estructuras conocidas

como ‘núcleos’ constituidas por pequeñas partículas. Estos

núcleos irán creciendo conforme se depositen partículas más

pequeñas sobre ellos, hasta que por gravedad se precipiten en la

solución

Formación de un gas: Cuando en una reacción química

reaccionan dos o más compuestos y se forma un producto

gaseoso que se va con el aire.

Consumo de un sólido: Un sólido se consume conforme avanza la

reacción.

Cambio de color: Una reacción química consiste de forma sencilla

en la destrucción de unos enlaces (los de los reactivos) y en la

formación de otros (los de los productos). Pero tanto los enlaces

de los unos como los de los otros pueden ser de naturaleza muy

diferente. El color normalmente se debe a la "conjugación"

(deslocalización) de los electrones que forman un enlace, lo que

hace que absorba una determinada longitud de onda y el ojo vea

su color complementario. Pues si desaparecen conjugaciones

anteriores o aparecen conjugaciones nuevas lo más normal es

que haya un cambio de color.

En otras palabras podemos decir que la mejor evidencia de un cambio

químico, es la obtención de una nueva substancia o substancias de

composición y propiedades diferentes de aquellas, de la substancia o de

las substancias originales. Así cuando el hierro se oxida tiene una

apariencia distinta a la del hierro original.

En otros casos, el examen externo no indica un cambio químico, por lo

que se hace necesario realizar pruebas químicas tales como: analizar el

producto formado, sea añadiendo un ácido o una base, calentando la

substancia o probando la reactividad con otras substancias químicas.

3. OBJETIVOS

3.1. OBJETIVO GENERAL

Obtener éter etílico a partir de etanol

3.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Apreciar el olor característico del éter etílico destilado

mediante inhalación controlada.

Determinar la temperatura de obtención del éter etílico con

un termómetro para compararlo con un valor estándar.

Construir una cámara para baño de aire, en la obtención

de éter etílico evitando la pérdida de calor al ambiente.

Relacionar la polaridad del éter etílico frente al agua

para entender las relaciones de solubilidad

4. HIPÓTESIS

Conociendo las reacciones de alcoholes y éteres, se podrá sintetizar

éter etílico a partir de etanol.

5. MATERIALES Y REACTIVOS

5.1. MATERIALES

1. Mechero

2. Termómetro

3. Crisol

4. Pinza para crisol

5. Tubos de ensayo

6. Pinza para tubos de ensayo

7. Vaso de precipitación

8. Balanza analítica

5.2. REACTIVOS

9. Ácido Sulfúrico (concentrado)

10.Azúcar

11.Cristales de cloruro de sodio

12.Limaduras de hierro

13.Alambrito de cobre

14.Soluciones de cloruro de sodio

15.Sulfato de cobre

16.Carbonato de sodio

17.Nitrato de potasio

18.Nitrato de plata

19.Nitrato plumboso

20.Cloruro de calcio

21.Ácido clorhídrico diluido

22.Ácido nítrico concentrado.

6. DIBUJO DEL DISPOSITIVO EXPERIMENTAL

Practica 1

Practica 2

Practica 3

Practica 4

Practica 5

Practica 6

Practica 7.A

Practica 7.B

7. APLICACIÓN DE PROCESOS

Practica 1.- Cambio de color

Colocar en dos tubos de ensayo 5 cm3 de solución de sulfato de cobre

en cada uno.

Al primero agregar una pequeña porción de limaduras de hierro

Al segundo conservarlo como testigo para comprobar algún cambio

visible.

Dejar las limaduras de hierro por lo menos un cuarto de hora y agitarlo

de rato en rato.

Veamos la reacción no electrónica:

CuSO4+Fe=FeSO 4+Cu

(a . R )= (a .R )

La electrónica será: en la solución encontramos iones.

SO4−2 yCu+2

Para que se forme un átomo de cobre a partir del ion cobre, éste último debe

ganar dos electrones.

Cu+2+2e=Cu

Ion cobre, da color + electrones = átomo de cobre azul a la solución

Los electrones son donados por los átomos de hierro Fe, que se trasforman en

iones Fe+2 que pasan a la solución a reemplazar a los iones Cu+2.

Fe=Fe+2+2e

Átomos de Fe de = ion hierro + electrones cedidos las limaduras por el hierro

Practica 2.- Cambio de estado cristalino

Colocar en un tubo de ensayo cristales de cloruro de sodio y calentarlos

fuertemente.

Practica 3.- Consumo de un solido

En el crisol calentar fuertemente una pequeña cantidad de azúcar hasta

que no haya residuo alguno (Fig. 23). 5)

Práctica 4.- Consumo de un sólido, formación de un gas y cambio de color

En un tubo de ensayo colocar 5 cm3 de HC1, luego introducir un

termómetro y seguidamente agregar un trozo de Zn metálico. Anotar sus

observaciones.

Practica 5.- Formación de un precipitado

En tres tubos de ensayo que contengan cada uno 2 cm3 de solución

diluida de NaCl.

Agregar al primero gotas de nitrato de plata

Agregar al segundo gotas de nitrato plumboso

Agregar al tercero gotas de químicos

Practica 6.- Varias evidencias al mismo tiempo

A 0,5 cm3 de HN03 concentrado contenido en un tubo de ensayo,

añádase un alambrito de cobre. Anotar sus observaciones.

Practica 7.- Conservación de la masa durante un cambio químico

Practica 7.A.

Verter 5 cm3 de una solución de carbonato de sodio en un tubo de

ensayo

Verter en otro 5 cm3 de solución de cloruro de calcio.

Colocar los dos tubos en un vaso de precipitación y pesarlos

cuidadosamente.

Verter una solución sobre la otra

Anote lo que vea saque sus conclusiones con respecto a la naturaleza

del cambio (físico o químico).

Volver a pesar, ambos tubos en el mismo vaso (utilizando la misma

balanza).

Practica 7.B.

b) Repetir el experimento, pero en lugar de solución de CaCl2, utilizar la

del ácido clorhídrico al 10% y cuando mezcle" las soluciones hágalo

lenta y cuidadosamente.

Anote sus observaciones y saque sus conclusiones acerca del proceso

(químico o físico).

Volver a pesar ambos tubos en el vaso de precipitación, igual que en el

caso anterior.

8. CALCULOS

Vo=30ml

Vcondensado=10.5ml

Vevaporado=8ml

Vperdida=5.5ml

Vsobra=6ml

9. EXPRESIÓN DEL RESULTADOS

Practica 1.- Cambio de color

1) ¿Cambió la solución de color en cuanto a su intensidad?

2) ¿a qué se debe dicho Cambio?

3) ¿qué se ha depositado en las limaduras de hierro?

4) ¿Mediante qué reactivo comprobaría la presencia de aquel cuerpo que

ha pasado a la solución? Hacer la reacción correspondiente.)

5) En la última reacción ¿cuál es el agente oxidante y cuál el reductor?

6) ¿Cuál cuerpo se ha oxidado y cuál se ha reducido?

7) ¿Cuál es el número de electrones ganados y perdidos?

Practica 2.- Cambio de estado cristalino

1) ¿Hubo cambio físico o químico? Si hubo cambio químico realizar la

reacción.

2) ¿Cómo llama a los sonidos producidos?

Practica 3.- Consumo de un solido

1) Describa lo que sucedió con el azúcar

2) Hacer la ecuación de cuando se produce la llama en el seno del crisol

(ecuación incompleta con cuatro moléculas de Q2)

3) La ecuación de combustión completa utilizando el mechero por mucho

más tiempo

4) La ecuación de des-composición del azúcar por medio del calor (sin

intervención del oxígeno atmosférico o sin combustión).

Práctica 4.- Consumo de un sólido, formación de un gas y cambio de color

1) ¿Hubo o no cambio en la temperatura de la solución del tubo de

ensayo?

2) ¿De qué factores dependerá una mayor elevación de la temperatura en

la ecuación?

3) Hacer la reacción correspondiente.

Practica 5.- Formación de un precipitado

1) Si hubo cambios químicos, ¿qué evidencias presenta para tal

afirmación?

2) De los cambios químicos realizar las ecuaciones correspondientes.

Practica 6.- Varias evidencias al mismo tiempo

1) Si ha existido un cambio químico, ¿qué evidencias demuestran aquello?

2) Hacer la ecuación correspondiente

Practica 7.- Conservación de la masa durante un cambio químico

Practica 7.A.

1. Anote sus observaciones y saque sus conclusiones con respecto a la

naturaleza del cambio (físico o químico).

2. ¿Hubo cambio en el peso total?

Practica 7.B.

1. Anote sus observaciones y saque sus conclusiones acerca del proceso

(químico o físico).

2. ¿Hubo cambios en el peso? ¿Por qué?

3. ¿Se aplica o no la ley de la conservación de la masa?

10.CONCLUSIONES

Si se puede obtener éter etílico mediante una reacción de

deshidratación de un alcohol mezclado con ácido sulfúrico y calor.

Se concluyó que la cámara de aire alrededor del sistema de

destilación es el método más eficiente para la obtención de éter

etílico.

Se logró percibir el olor característico del éter etílico, siendo

definido como un olor delicioso, a frutas variadas, muy penetrante,

pero mortal por su uso como anestésico.

Se pudo minimizar la perdida de calor al ambiente mediante la

utilización de la cámara de aire.

Se midió la temperatura de evaporación del éter etílico con el

termómetro y fue de 160°C aproximadamente.

Se definió que la temperatura de evaporación es mayor en

relación al punto de ebullición del alcohol etílico con ácido

sulfúrico en tablas.

Se determinó que la concentración del alcohol etílico y del ácido

sulfúrico influyen con el punto de ebullición y la temperatura de

evaporación.

Se construyó la cámara de aire alrededor del sistema de

destilación siendo un método efectivo para evitar la pérdida de

calor al ambiente.

Se comprobó las definiciones de polaridad y solubilidad,

estableciendo que el éter es un compuesto no polar, su estructura

es muy simétrica, las fuerzas de atracción intermoleculares son

débiles, por tanto este compuesto es volátil.

Se evidencio la regla de lo igual disuelve a lo igual, el éter (no

polar) y el agua (polar) no son solubles.

No fue totalmente satisfactorio el resultado debido a fallas en el

aislamiento del sistema de destilación fraccionada. Se obtuvo una

pérdida de 5.5ml aproximadamente.

Se justificó que las propiedades del alcohol etílico tienen relación

entre el porcentaje de éter etílico y los porcentajes de los

reactivos.

Si se consiguió obtener éter etílico condensado,

aproximadamente 6ml, un valor mucho menor al valor esperado.

Se distinguió el cambio de estado de los reactivos en productos al

añadirle calor y posteriormente por su paso en tubo de

refrigeración el cambio de gas en líquido.

Se percibió al final de la práctica que los residuos en el balón

poseían un olor desagradable y con propiedades riesgosas.

11.PROPUESTAS DE MEJORA

Utilizar papel aluminio creando un baño de aire, incrementando

de esta manera la eficiencia del proceso, con la arena requiere

más tiempo y es menos efectivo.

Tener cuidado al constituir la campana de papel aluminio para

que no existan fugas de calor.

Colocar cinta teflón para evitar fugas de éter etílico en la

evaporación, colocar siempre en la parte externa de las

conexiones del equipo de destilación fraccionada.

Para varias destilaciones a la vez, colocar las mangueras de

forma tal que en cada salida de agua de un aparato sea la

entrada de otro, evitando el desperdicio de agua.

Dejar enfriar el balón totalmente para lavar, se esta manera se

evita rupturas del equipo.

Acercar el olor del éter con un movimiento a manera de abanico

con la mano, no acercar la nariz directamente.

No dejar quemar totalmente el contenido dentro del balón ya que

es arduo el lavado del material.

Evitar el prolongado tiempo de inhalación de éter etílico, pues es

mortal usado como anestésico.

12.CUESTIONARIO

13.BIBLIOGRAFIA

Curso breve de Química Orgánica, Walter W. Linstromberg

Química, Enrique Gutiérrez Ríos

http://es.slideshare.net/alexandrachn/formacion-de-un-precipitado

http://cienciasnaturales.carpetapedagogica.com/2009/07/cambios-

fisicos-y-quimicos-de-la.html