UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

Escuela: Ingeniería Mecánica de Fluidos Curso: Laboratorio de Química GeneralPráctica: # 02 Introducción experimental al sistema periódico.Integrantes:

Pecho Prado, César Augusto 15130199

Martinez Carhuaz, Luis Ángel 15130207

Huaman Chihua, Cristian Alonso 15130152

Ccanto Curi, Ruben Alberto 15130190

Huaman Zavala Emerson 15130070

PRÁCTICA DE LABORATORIO N°2

INTRODUCCIONDesde el descubrimiento de los elementos químicos, el hombre siempre busco ordenarlos sistemáticamente de tal forma que sus propiedades y aplicaciones sean más simples y eficaces.

Los químicos del siglo XIX descubrieron tendencias periódicas en las propiedades físicas y químicas de los elementos muchos antes de que la teoría cuántica apareciera en escena; Y pese a que estos científicos no conocían los protones y electrones, sus esfuerzos por sistematizar los elementos conocidos hasta entonces resultaron ser acertados.

El presente trabajo nos ayudara conocer las propiedades periódicas físicas de forma cualitativa de algunos elementos, observando los resultados de las reacciones y cambios químicos de los elementos de los alcalinos (IA), alcalinos térreos (IIA) y halógenos (VIIA).

Antecedentes de la tabla periódica actual

A. TRIADAS DE JOHAN DOBEREINER (1817) Agrupó los elementos hasta entonces conocidos en serie de tres elementos llamándoles “triadas”, donde la masa atómica del elemento intermedio es aproximadamente la media aritmética de las masas atómicas de los elementos extremos.

B. TORNILLO TELÚRICO DE CHANCOURTOIS (1862) Propone una clasificación periódica delos elementos enforma de hélice que llamo caracol telúrico. En un cilindro trazó una hélice con un ángulo de 45° sobre la base y en ella se fue colocando los elementos en función creciente de sus pesos atómicos, de tal manera que la línea vertical o generatriz del cilindro intercepta a los elementos con propiedades semejantes.

C.LEY DE LAS OCTAVAS DE JOHN NEWLANDS (1864) Agrupo los elementos químicos en grupos de 7 en 7 cada uno, en función decreciente a sus pesos atómicos, de tal modo que el octavo elemento tenia propiedades semejantes al primer elemento del grupo anterior.

D.TABLA PERIODICA DE DIMITRI MENDELEEV (1869) Desarrollada en 1869, clasifica a los elementos en grupos verticales y en periodos horizontales de acuerdo a sus masas atómicas crecientes; colocando el prefijo EKA en los casilleros en blanco prediciendo sus posibles propiedades físicas y químicas

B C NAL Si P

EkaAluminio(Ga) EkaSilicio (Ge) AsIn Sn Sb

E. TABLA PERIODICA MODERNA Desarrollado en 1930, por Werner. Clasifica a los elementos en 18 grupos verticales y en 7 periodos horizontales de acuerdo a sus números atómicos crecientes, llevando a la practica la ley periódica propuesta en 1913 por Moseley, de esta forma: las propiedades físicas y químicas de los elementos son funciones periódicas de sus números atómicos crecientes.

Elementos del GRUPO IA (ns1, n>2)Se les conoce con el nombre de “Alcalinos”(Li, Na, K, Rb, Cs, Fr).Al compararlos con otros metales estos:a. Son blandos.b. Tienen puntos de fusión bajos.c. Son muy reactivos, por ende nunca se encuentran

solos en la naturaleza si no es en combinación con otros elementos.

Elementos del GRUPO IIA (ns2, n>2)Se les conoce como “alcalinos térreos”. (Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra).a. Son algo menos reactivos que los alcalinos.b. Tanto la primera como la segunda energía de

ionización disminuyen desde el berilio hacia el bario.c. Tienden a formar iones +2.

Elementos del GRUPO VIIA (ns2np5, n>2)Se les conoce como “halógenos”.(F, Cl, Br, I, At)a. Debido a su gran radioactividad no se encuentran en

su estado natural.b. Tienen altas energías de ionización.c. De gran afinidad electrónica.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Materiales:

1 vaso de precipitado de 150 mL. 4 tubos de ensayo (1.2 x 10 cm.). 1 gradilla. 1 espátula. 1 pinza de metal. 1 plancha de vidrio. 1 luna de reloj. 1 gotero. 1 pisceta. 1 bagueta. 1 probeta.

Reactivos:

Sólidos:Na y K.

Soluciones de:

- Agua de cloro y agua de bromo.- NaF, NaCℓ, KBr y KI, MgCℓ2,CaCℓ2, SrCℓ2y BaCℓ2, 0.1M.- AgNO3al 1%, NH3(ac)7M, H2SO4al 10%- NaOH 5M y HCℓ5M, solución del indicador de

Fenolftaleina(solución de almidón al 1%)

Solventes:

- Etanol (C2H5OH) y Tetracloruro de Carbono (CCℓ4).

- Familia de los metales Alcalinos. Grupo IA:

En esta oportunidad trabajaremos con el K que se encuentra almacenado en un frasco oscuro, ya que la luz solar puede catalizar la reacción de éste.

Sobre una plancha de vidrio se coloca un pequeño trozo de K.

Se observa que posee el brillo metálico característico de los metales.

No reacciona con el oxígeno del aire. Luego colocamos el trozo de K en un vaso con

agua destilada y lo tapamos con la plancha de vidrio.

Observamos que al contacto con el agua, reacciona violentamente, puesto que se observan chispas y fuego.

Agregaremos 2 gotas de fenolftaleína para identificar la presencia de la base, el color q toma la solución es de un rojo grosella.

2K + H2O K2O + H2

- Familia de los metales Alcalinos Térreos. Grupo IIA: Formación de Sulfatos:

MgCl2 + H2SO4 MgSO4 + 2 HCl CaCl2 + H2SO4CaSO4 + 2 HCl SrCl2 + H2SO4SrSO4 + 2 HCl BaCl2 + H2SO4BaSO4 + 2 HCl

Al agregar el etanol el pH aumenta, es decir se vuelve más básico.

¿Son solubles los sulfatos?

MgCl2 + H2SO4 MgSO4 + 2 HClCuando se le agrega C2H5OH (etanol)No forma precipitado, entonces es soluble.Observación al agregar 20 gotas de etanol: el líquido no se altera; No notamos ningún cambio.

CaCl2 + H2SO4CaSO4 + 2 HClCuando se le agrega C2H5OH (etanol)Forma precipitado, entonces no es soluble.Observación al agregar 20 gotas de etanol: se enturbio el líquido.

SrCl2 + H2SO4SrSO4 + 2 HClCuando se le agrega C2H5OH (etanol)Forma precipitado, entonces no es soluble.Observación al agregar 20 gotas de etanol: el agua se enturbio y la sedimentación es blanca.

BaCl2 + H2SO4BaSO4 + 2 HClCuando se le agrega C2H5OH (etanol)Formo más precipitado, entonces no es soluble.

Observación al agregar 20 gotas de etanol: el agua se enturbio y la sedimentación se volvió blanca.

- Familia de los Halógenos. Grupo VIIA: Formación de haluros: NaF + AgNO3AgF + NaNO3

KCl + AgNO3AgCl + KNO3

KBr + AgNO3AgBr + KNO3

KI + AgNO3AgI + KNO3

¿Son solulubles los haluros?

NaF + AgNO3AgF + NaNO3

El compuesto es soluble.Con AgNO3 : Es incoloroCon NH3 : Es incoloro

KCl + AgNO3AgCl + KNO3

La reacción forma precipitado, por lo tanto no es soluble.Con AgNO3 : es gris medio lila.Con NH3: no se disolvió.

KBr + AgNO3AgBr + KNO3

La reacción forma precipitado, por lo tanto no es solubleCon AgNO3 : es gris medio verde.Con NH3 : se disolvió.

KI + AgNO3AgI + KNO3

La reacción forma precipitado, por lo tanto no es soluble.Con AgNO3 : es amarillo.Con NH3 : No se disolvió.

Propiedad de desplazamiento de los halógenos

Primero en un tubo de ensayo colocaremos 10 gotas de KBr(sol.) 0.1 M y agregamos 20 gotas de agua de cloro.

Por la pared del tubo, agregamos 10 gotas de CCl4 y agitamos fuertemente.

Notamos que la solución cambio repentinamente de un color transparente a un color medio amarillento y la sedimentación de color pardo.

2KBr + Cl2 Br2 + 2KCl

En un segundo tubo repetimos el proceso con el KI 0.1M Notamos que la solución se volvió amarilla y el

precipitado de color violeta.

2KI + Cl2 I2 + 2KCl

En el tercer tubo también trabajaremos con el KI 0.1M pero esta vez con agua de bromo.

Notamos q la solución es café y el precipitado violeta.2KI + Br2 I2 + 2KBrCONCLUSIONES

Los elementos del grupo IA poseen alta reactividad química, así reaccionan en forma rápida, en cualquier caso pierden un e- por cada átomo de metal.

Los metales alcalinos reaccionan fácilmente con halógenos para formar haluros (sales iónicas) y con S para formar sulfuros; además reaccionan con el hidrogeno al calor para formar hidruros.

Los elementos del grupo VIIA, debido a su gran reactividad nunca se encuentran en su estado natural, tienen alta energía de ionización y gran afinidad electrónica.

Los “alcalinos” son más reactivos que los “alcalinos térreos”.

Está demostrado entonces que los elementos químicos de distintos grupos y periodos llevan diferentes reacciones.

CUESTIONARIO

1. ¿Por qué el color del recipiente de vidrio en el que se almacena el metal alcalino? ¿Qué propiedades debe tener el líquido en el cual se encuentra sumergido el metal?Los metales alcalinos se conservan en los líquidos como el kerosene y fuera del alcance de la luz debido a que se oxidan con gran facilidad.El líquido en el cual se encuentra sumergido debe ser apolar, ósea aquella cuyas moléculas no presentan polarización y sean miscibles con H2O; Tales como el aceite y el metano.

2. ¿A qué se debe la radioactividad de los metales alcalinos con agua, la formación de llama en algunos casos y el cambio de coloración cuando se agrega fenolftaleína a la solución final?Los metales alcalinos son muy reactivos debido a que pierden fácilmente sus electrones, por ende se oxidan con facilidad.La fenolftaleína es un indicador que nos permite identificar el nivel de “pH” para saber si es acido o base; Si es medio básico entonces al agregar la fenolftaleína la solución tornara a un rojo grosella.

3. ¿Qué propiedad permite que los elementos precipiten cuando están en solución acuosa?La propiedad es la solubilidad baja.Se presenta cuando algo es muy poco propenso a disolverse.

4. Explicar el color de la fase orgánica en la experiencia de los halógenos.

El color que obtuvimos en esta fase, en el caso de KI la aparición del color violeta, se debió a la reacción que ocurrió entre el CCl4 y el I2.

AL hacer reaccionar el CCl4 con Cl2, Br2 obtuviéramos los colores amarillo pálido y naranja rojizo respectivamente; entonces podemos decir que el I produce una coloración fucsia o violeta.

BIBLIOGRAFIA

ICH, Química análisis de principios y aplicaciones TOMO I. Lumbreras Editores. 9na ed. (2013)(pág. 242-251)

Raymond Chang, Williams College; Química; novena edición; McGraw-Hill Interamericana editores; año 2007; (pág. 336-350).

http://es.wikipedia.org/wiki/Tabla_peri%C3%B3dica_de_los_elementos