Reacciones Redox y Cambios Energéticos: Una Guía Práctica con Ejercicios, Quizzes of Solid State Physics

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Índice

 - I. Introducción - II. Objetivos - III. Marco teórico - IV. Materiales y procedimientos - V. Resultados y discusiones - VI. Cuestionario 

• VII. Conclusión
• VIII. Referencias

I. Introducción

Las reacciones redox conocidas también con el nombre de reacciones de óxido-reducción, es cuando en cualquier reacción los electrones son transferidos entre los distintos reactivos, generando cambios en los estados de oxidación. Antes se utilizaba el término oxidación para referirse a reactivos o sustancias que obtenían o tomaban el oxígeno, mientras que para el reductor o reducción era aquel que soltaba el oxígeno. En la actualidad se aplican otras definiciones para estos casos:

- Oxidación: cambio químico en el cual un átomo, ion o molécula pierde electrones (e-) y su número de oxidación aumenta. - Reducción: Cambio químico en el cual un átomo, ion o molécula gana electrones (e-) y su número de oxidación disminuye. Por lo tanto, una reacción de oxidación–reducción, o reacción redox, es una reacción en la que hay una transferencia de electrones entre especies químicas (los átomos, los iones o las moléculas que intervienen en la reacción). Todo el tiempo se producen reacciones redox a nuestro alrededor: en la quema de combustibles, la corrosión de metales e incluso en los procesos de fotosíntesis y respiración celular hay oxidación y reducción.

II. Objetivos

● Observar los cambios de energía de una reacción endotérmica. ● Analizar y comprender los cambios energéticos en reacciones químicas a través de la observación de una reacción endotérmica y una exotérmica, así como estudiar la oxidación de la glicerina con permanganato, diferenciando los conceptos de oxidación y reducción en el contexto de estas reacciones.

III. Marco teórico

Las reacciones redox, o reacciones de oxidación-reducción, son reacciones en las que se altera el estado de oxidación de elementos seleccionados contenidos en los productos químicos que reaccionan. Esto se debe a que los átomos individuales pueden intercambiar electrones entre sí. El proceso de oxidación siempre ocurre simultáneamente con la reducción.

Reacción 4

1. Colocar 100 mL de agua destilada en un vaso de precipitados y colocarlo en una placa de agitación con un agitador magnético, agregar 0.1 g de de permanganato de potasio hasta su disolución. Reservar
2. En un matraz Erlenmeyer adicionar 150 mL de agua destilada y colocarlo en agitación, añadir 5 g de hidróxido de sodio y 2 g de sacarosa hasta que se disuelvan, posteriormente se adiciona poco a poco los 100 mL de la solución de permanganato de potasio que se realizó previamente
3. Anotar todas las observaciones Reacción 5
4. Colocar en un pedazo de papel 20 g de Bicarbonato de sodio y enrollarlo en forma de dulce.
5. Se agrega en una bolsa ziploc el papel que contiene el bicarbonato y posteriormente se adicionan 100 mL de vinagre blanco (medir la temperatura del vinagre antes de colocarlo), la bolsa se cierra. Después de unos minutos la bolsa explotará (PRECAUCIÓN). Tomar la temperatura.
6. Anotar las observaciones

V. Resultados

Reacción 1 En esta reacción, utilizamos 1 gramo de permanganato de potasio, que colocamos sobre un trozo de algodón utilizando una espátula. Luego lo colocamos encima de un vidrio de reloj y lo introducimos en la campana de extracción del laboratorio. Con la asistencia de la profesora, añadimos 29 gotas de glicerina hasta que se produjo la reacción. La duración de la reacción fue de aproximadamente 30 segundos, hasta que se detuvo por completo. Observamos que la cantidad de sustancia utilizada influye directamente en el tiempo que dura la reacción. El proceso de esta reacción fue exotérmico. Reacción 2 Para realizar esta reacción, utilizamos una pipeta Pasteur para añadir 6 ml de agua oxigenada y 3 ml de etanol en un vidrio de reloj, que luego colocamos en la campana del laboratorio. A continuación, encendimos la mezcla con un encendedor. Pocos segundos después, con la ayuda de la profesora, agregamos 0.1 gramos de permanganato de potasio. Esto generó una reacción instantánea, produciendo una llama intensa y pequeñas explosiones simultáneamente, que se extinguieron casi de inmediato. Esta reacción es exotérmica. Reacción 3 Realizamos esta reacción en dos ocasiones. En el primer intento, seguimos el procedimiento al pie de la letra, pero no funcionó porque el matraz que utilizamos era demasiado grande.

Para el segundo intento, optamos por un matraz de 250 ml, que colocamos dentro de un recipiente más grande. Agregamos 50 ml de agua oxigenada y, con la ayuda de una espátula, incorporamos 5 cucharaditas de permanganato de potasio. La profesora agitó la mezcla hasta que la reacción comenzó a desbordarse del matraz debido a las burbujas y la espuma generadas. Este proceso duró 11 segundos y la reacción se calentó rápidamente, revelando su naturaleza exotérmica. Reacción 4 En la primera fase de la reacción, colocamos 100 ml de agua destilada y 0.1 gramos de permanganato de potasio en un vaso de precipitados. Luego, utilizamos una placa de agitación magnética hasta que el permanganato se disolvió completamente y reservamos la mezcla. Para la segunda fase, en un matraz de 500 ml, añadimos 150 ml de agua destilada, 5 gramos de hidróxido de sodio y 2 gramos de sacarosa, y también utilizamos la placa de agitación magnética hasta que todo se disolvió por completo. A continuación, vaciamos lentamente la mezcla reservada en el matraz en agitación. Inicialmente, la mezcla en el matraz presentaba un color rojizo. Al añadir la mezcla reservada, observamos que al caer en el matraz toma un tono verdoso, que posteriormente se transformaba en un color morado oscuro. Este cambio es conocido como la reacción del reloj. Reacción 5 En una servilleta, colocamos 20 gramos de bicarbonato y la enrollamos en forma de cilindro. Luego, metimos la servilleta en una bolsa Ziploc a la que añadimos 100 ml de vinagre blanco, que tenía una temperatura inicial de 25 °C. Cerramos la bolsa y la llevamos a la campana del laboratorio. Al sellar la bolsa, comenzó a inflarse, y este proceso duró dos minutos hasta que la bolsa estalló por la presión del aire acumulado. Al finalizar la reacción, medimos la temperatura del vinagre blanco, que había bajado a 22 °C, lo que indica que se trata de una reacción endotérmica.

VIII. Referencias

➔ PCC Group. (2023, 5 octubre). Reacciones redox. PCC Group Product Portal. https://www.products.pcc.eu/es/academy/reacciones-redox/ ➔ Reacción exotérmica y endotérmica. (2015, 8 diciembre). Portal Académico del CCH. https://e1.portalacademico.cch.unam.mx/alumno/quimica1/unidad1/reaccionesQuimic as/reaccionexotermicaendotermica ➔ Katharina. (2024, 28 agosto). Reacciones endotérmicas vs. exotérmicas - Linseis. Linseis. https://www.linseis.com/es/wiki-es/reacciones-endotermicas-vs-exotermicas/