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PRÁCTICA Nº07_REACCIONES QUÍMICAS.pdf, Apuntes de Química Inorgánica

PRÁCTICA Nº07_REACCIONES QUÍMICAS.pdf

Tipo: Apuntes

2021/2022

Subido el 21/10/2022

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diego-ramos-zku 🇵🇪

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DEPARTAMENTO DE CIENCIAS
PRÁCTICA Nº7
REACCIONES QUÍMICAS
1. OBJETIVOS
Observar y reconocer los tipos de reacciones que existen.
Diferencia claramente las clases de reacciones químicas y clasificarlas.
2. FUNDAMENTO TEÓRICO
Las reacciones químicas son transformaciones permanentes de las sustancias en la cual alteran su
naturaleza química, formando nuevos productos con propiedades diferentes a las sustancias que
le dieron origen. Se representan por medio de una ecuación química que es una representación en
términos de símbolo y fórmulas de los elementos y compuestos involucrados. Los reactivos se
indican en la parte izquierda y los productos en la parte derecha teniendo presente lo siguiente.
Una sal soluble se indica por la fórmula de los iones que forman el compuesto o colocando
como subíndice (ac) luego el símbolo.
Un compuesto insoluble o ligeramente soluble se representa por la formula molecular del
compuesto seguida del símbolo (s).
Un gas insoluble o ligeramente soluble se representa por la formula molecular del gas seguida
del símbolo (g).
Así por ejemplo para representar la siguiente reacción:
A2(s) + 2BC (ac) 2 AB (ac) + C2(g)
A2 es un sólido insoluble, BC y AB son compuestos solubles y C2 es un gas.
Es necesario reconocer, que una reacción química sólo puede corresponder a un fenómeno químico
que se verifique en condiciones adecuadas; es decir, no se debe proponer una reacción química
inventada o que no sea una reacción real. Sin embargo, no siempre es posible predecir sí, al poner
en contacto ciertas sustancias, se llevará a cabo la reacción o cuáles serán los productos. Ahora
bien, en miles de experimentos realizados en el mundo, debidamente repetidos y controlados en el
laboratorio, las reacciones químicas se pueden clasificar en los siguientes tipos:
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PRÁCTICA Nº

REACCIONES QUÍMICAS

1. OBJETIVOS

● Observar y reconocer los tipos de reacciones que existen. ● Diferencia claramente las clases de reacciones químicas y clasificarlas.

2. FUNDAMENTO TEÓRICO Las reacciones químicas son transformaciones permanentes de las sustancias en la cual alteran su naturaleza química, formando nuevos productos con propiedades diferentes a las sustancias que le dieron origen. Se representan por medio de una ecuación química que es una representación en términos de símbolo y fórmulas de los elementos y compuestos involucrados. Los reactivos se indican en la parte izquierda y los productos en la parte derecha teniendo presente lo siguiente. ● Una sal soluble se indica por la fórmula de los iones que forman el compuesto o colocando como subíndice (ac) luego el símbolo. ● Un compuesto insoluble o ligeramente soluble se representa por la formula molecular del compuesto seguida del símbolo (s). ● Un gas insoluble o ligeramente soluble se representa por la formula molecular del gas seguida del símbolo (g). Así por ejemplo para representar la siguiente reacción: A2(s) + 2BC (^) (ac) 2 AB (^) (ac) + C2(g) A 2 es un sólido insoluble, BC y AB son compuestos solubles y C 2 es un gas. Es necesario reconocer, que una reacción química sólo puede corresponder a un fenómeno químico que se verifique en condiciones adecuadas; es decir, no se debe proponer una reacción química inventada o que no sea una reacción real. Sin embargo, no siempre es posible predecir sí, al poner en contacto ciertas sustancias, se llevará a cabo la reacción o cuáles serán los productos. Ahora bien, en miles de experimentos realizados en el mundo, debidamente repetidos y controlados en el laboratorio, las reacciones químicas se pueden clasificar en los siguientes tipos:

1.1. REACCIONES DE COMBINACIÓN : Son reacciones en las que dos o más sustancias se combinan para formar un compuesto. Estas se producen mediante: a. Combinación de dos elementos para formar un compuesto: Cuando dos elementos en el estado puro se combinan y forman un compuesto. Ejemplo: Cuando el hidrógeno reacciona con el oxígeno a elevadas temperaturas para formar agua. H2(g) + O2(g) 2H 2 O (^) (g) b. Combinación de un elemento y un compuesto para formar un compuesto nuevo: Por ejemplo: Cuando el óxido de nitrógeno reacciona con el oxígeno del aire para dar dióxido de nitrógeno, un gas de color pardo rojizo. 2NO(g) + O2(g) 2NO2(g) c. Combinación de dos compuestos para formar otro: Reacción de los óxidos no metálicos llamados anhídridos de ácido con agua para formar ácidos, por ejemplo: El dióxido de carbono se disuelve en agua para formar ácido carbónico. CO2(g) + H 2 O (^) (l) H 2 CO3(ac) 1.2. REACCIONES DE DESPLAZAMIENTO: Son reacciones en las que un elemento desplaza a otro de un compuesto. Los metales activos desplazan a los metales menos activos y al hidrógeno de su compuesto en disolución acuosa y en muchos sólidos. Ejemplo: Cuando se hace reaccionar metales activos con el ácido clorhídrico y sulfúrico, para el Zinc la reacción es: Zn (^) (s) + H 2 SO 4 (ac) Zn SO 4 (ac) + H2(g) Cuando se añade zinc metálico a una disolución de sulfato de cobre (II) el metal más activo desplaza al cobre de la disolución obteniendo sulfato de Zinc en disolución y cobre metálico en forma de polvo. Zn (^) (s) + CuSO4 (ac) ZnSO4(ac) + Cu(s) La reacción de los metales activos Grupo IA, el potasio por ejemplo reacciona con el agua por desplazamiento liberando hidrógeno gaseoso.

a. Reacciones de Neutralización: Es la reacción de un ácido y una base para formar una sal y agua, es decir se elimina las propiedades corrosivas del ácido y de la base. NaOH (^) (ac) + HCl (^) (ac) NaCl (^) (ac) + H 2 O(l) b. Reacciones de Precipitación: Cuando reaccionan dos o más compuestos para formar otros compuestos poco solubles o insolubles que se forman en el seno de una disolución. La reacción del BaCl 2 y el Na 2 SO 4 en disolución acuosa forman un compuesto insoluble de sulfato de bario. BaCl2(ac) + Na 2 SO4(ac) BaSO4(s) + 2 NaCl (^) (ac) 1.6. REACCIONES REVERSIBLES : Son reacciones que ocurren en ambas direcciones, esto se indica mediante una doble flecha ( ). Se da en la disolución de electrólitos débiles, estos se ionizan parcialmente en disolución acuosa entrando en equilibrio entre los iones disueltos y electrolito. Ejemplo el ácido acético disuelto en agua. H 3 O+(ac) + C 2 H 3 O 2 (ac) HC 2 H 3 O 2 (ac) + H 2 O (^) (l) 1.7. REACCIONES DE ÓXIDO – REDUCCIÓN: Son reacciones en las que experimentan cambios en su estado de oxidación. Se define como oxidación a un aumento algebraico del número de oxidación o proceso en el que se pierde electrones y reducción es una disminución algebraica en el número de oxidación o ganancia de electrones. En todas las reacciones de óxido reducción, la oxidación y la reducción ocurren en forma simultánea. Ejemplo: la reacción del cobre con ácido nítrico. Cu (^) (s) + HNO3(ac) Cu(NO 3 )2(ac) + 2 NO2(g) + 2 H 2 O(l) Las reacciones redox pueden darse tanto en medio ácido como en medio básico. 1.8. REACCIONES DE DESPROPORCIONAMIENTO: O de dismutación, son reacciones redox en las que la misma especie hace las veces de agente oxidante y agente reductor. La disolución del dióxido de nitrógeno en agua para formar ácido nítrico y óxido nítrico. NO2(s) + H 2 O (^) (l) HNO 3 (l) + NO(g)

En esta reacción se oxidan algunas moléculas de NO 2 y otras se reducen; por lo tanto, el NO 2 es a la vez agente oxidante y agente reductor. Existen muchas formas más de clasificar a las reacciones químicas. Ejemplo: ● Reacciones de fase homogénea ● Reacciones en fase heterogénea ● Reacciones Endotérmicas ● Reacciones Exotérmicas ● Reacciones de Neutralización ● Reacciones de Precipitación

3. PALABRAS CLAVE: Exotérmico, Endotérmico 4. EQUIPOS, MATERIALES Y REACTIVOS EQUIPOS ● Mechero ● Sensor de Presión de gas MATERIALES ● 1 espátula ● 2 goteros Pasteur ● Pinzas para tubos ● 2 pipetas graduadas de 2 mL ● 1 piseta ● 5 tubos de ensayo ● 1 gradilla ● 1 pinza REACTIVOS ● Ácido acético al 5%(CH 3 COOH) o vinagre ● Alambre de cobre (Cu) ● Bicarbonato de sodio (NaHCO 3 ) ● CuSO 4 al 5% ● Fenolftaleína (C 20 H 14 O 4 ) ● KOH al 10% ● Yoduro de potasio

e. EXPERIMENTO N°5:

  1. Agregar 5 mL de ácido acético al 5% en la jeringa.
  2. Agregar aproximadamente 2 g de bicarbonato de sodio al matraz Erlenmeyer de 125 mL y tapar con el tapón bihoradado, montar el equipo como en la figura 1.
  3. Aperturar el software Logger Pro, verificar el reconocimiento del sensor de presión de gas en kPa e iniciar la toma de datos.
  4. Aperturar válvula de paso, y dosificar el ácido acético al 5% en el matraz conteniendo el bicarbonato de Sodio.
  5. Observar y anotar las características de las burbujas de gas CO 2 que se forman
  6. Presionar el botón auto escala , clic en el botón estadística y tomar el dato promedio en el rango acotado donde el valor sea lo más estable posible. f. EXPERIMENTO N°6:
  7. En un tubo de ensayo obtener 1 mL de acetato de plomo al 1M.
  8. Agregar al tubo de ensayo 3 gotas de yoduro de potasio (no agitar)
  9. anotar las observaciones Figura 1 y 2. Montaje de equipo de sensor de gas

6. RESULTADOS

Llenar el siguiente cuadro con los datos y observaciones de las experiencias: TABLA 1 EXPERIENCIA ECUACIÓN

TIPO DE

REACCIÓN

EXPERIENCIA Nº1 Mg(s) + O2(g) ---- > EXPERIENCIA Nº2 Cu(s) + AgNO3 (ac) ------- > EXPERIENCIA Nº3 CuSO4(ac) + KOH(ac) ------ > EXPERIENCIA Nº3 Cu(OH)2(ac) EXPERIENCIA Nº CO2(g) + H 2 O(l) --- > H 2 CO3(ac) EXPERIENCIA Nº KOH(ac) + H 2 CO3(ac) --- > EXPERIENCIA Nº CH 3 COOH(ac) + NaHCO3(ac) EXPERIENCIA Nº6 Pb(CH 3 COO)4(ac) + KI(ac) ---- >