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 FOTOGRAFÍA

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.

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 fenolftaleína 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 fenolftaleína

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-la-

sales.html

http://www.profesorenlinea.cl/Quimica/Acido_base.htm