2DO-INFORME-1

Tabla de Contenido

I. Resumen

II. Introducción

III. Principios Teóricos

IV. Detalles Experimentales

V. Discusión

VI. Conclusiones

VII. Recomendaciones

VIII. Bibliografía

IX. Cuestionario

RESUMEN:

El grupo 4 inició con el experimento número uno (cálculo de reacción de alcalinos), seguidamente siguió con el siguiente experimento (reacción de alcalinos térreos, formación de precipitados y solubilidad), el tercer experimento fue hecho con el grupo de los halógenos (desplazamiento por la propiedad de electronegatividad), el último experimento se hizo con los elementos de la familia de los boroides, específicamente con el elemento aluminio.

KLi

Na

INTRODUCCIÓN:

Solubilidad y precipitación son dos términos que van de la mano. Si un compuesto

es soluble en una solución “X” entonces no se formarán precipitados; en cambio,

si un compuesto es insoluble en dicha solución entonces sí se formarán

precipitados. Por tanto, se puede decir que hay una relación entre solubilidad y

precipitación, y es una relación inversa: a más solubilidad menos precipitados y a

menos solubilidad más precipitados. La finalidad de este informe es ahondar en el

tema y hoy se llevarán a cabo 4 experimentos.

(Ojo: el cuarto experimento tiene que ver más con las propiedades de la T.P.M.)

PRINCIPIOS TEÓRICOS:

TABLA PERIODICA

En 1913 Moseley fue quien comprobó experimentalmente con rayos X , que la

propiedades de los elementos depende de su número atómico ; y enuncio la ley periódica

moderna en el siguiente sentido : ¨ Las propiedades físicas y químicas de los elementos

son función periódica de sus números atómicos ¨ .

La tabla periódica en su forma actual fue ideado por Werner en 1895 y es una

modificación de la tabla de Mendeleiev .

DESCRIPCION DE LA TABLA PERIODICA

1. Esta ordenado en ¨ orden creciente ¨ de los números atómicos Ejemplo: 1H , 2He , 3Li , 4Be , 5B

2. Está formado por 18 grupos (verticales) y 7 periodos (horizontales).3. Clasificación de los elementos en forma general

Metales Metales representativos Metales de transición Metales de transición interna

No metales Gases nobles

ELEMENTOS REPRESENTATIVOS:

Son aquellos cuyas propiedades en un mismo grupo no varían sustancialmente, es decir

tienen propiedades similares. Los elementos que pertenecen al grupo A se consideran

representativos. Ejemplo : En el grupo VII A se hallan los elementos llamados

halógenos , cuyas propiedades químicas son similares .

4. PERIODOS :Indican el número de niveles de energía que tiene los átomos de los electros o

el nivel en el que se hallan los electrones de la última capa.

# Periodo = # niveles de energía

Ejemplo : Cloro se halla en el periodo 3 , por lo tanto sus átomos están

constituidos de 3 capas o niveles de energía .

5. GRUPOS :

Se clasifican en: *GRUPO A (elementos representativos)

*GRUPO B (elementos de transición)

GRUPO A: Indica el número de electrones de la última capa de los átomos de

elementos representativos.

Ejemplo: Cloro se halla en el grupo VII A, por lo tanto su átomos tienen 7

electrones en su última capa (electrones de valencia ).

GRUPO B : En este grupo se encuentran los elementos de transición y transición

interna ; estos tiene valencia variables , de allí que el grupo no siempre indica

en número de electrones de la última capa .

Los elementos de transición interna llamados también tierras raras son aquellos

que pertenecen al grupo B y llenan orbitales f se clasifican en:

ACTINIDOS: pertenecen al periodo 6

LANTANIDOS: pertenecen al periodo 7

PRINCIPALES FAMILIAS EN LA TABLA PERIODICA

METALES

GASES NOBLES

NO METALES

METALES

CARACTERISTICAS GENERALES:

Pierden con facilidad los electrones de su última capa

Son buenos conductores del calor y la electricidad , esto se debe al enlace

metálico donde existen electrones deslocalizados

Son en su mayoría dúctiles y maleables

Presentan intenso brillo ( no todos )

Formar aleaciones Ejm : Fe + C = acero , Hg + otro elemento = amalgama

METALES ALCALINOS ( Li , Na , K , Rb , Cs , Fr )


Todos los elementos de esta serie tiene un solo electrón en su última capa ,

ubicado en el orbital s ( terminan en …. ns 1 )

Alcalinos ( IA) Alcalinos térreos (IIA) Térreos (IIIA) Metales de transición ( B ) Metales de transición

interna (B )

Carbonoides ( IV A ) Nitrogenoides ( VA ) Anfígenos ( calcogenos ) (

VI A ) Halógenos ( VII A )

Gases raros o inertes


interna (B )


interna (B )


interna (B )


interna (B )


interna (B )


interna (B )


interna (B )


interna (B )


interna (B )


interna (B )


interna (B )


interna (B )


interna (B )


interna (B )


interna (B )


interna (B )


interna (B )



































No se hallan libres en la naturaleza ( se hallan combinados con otros elementos )

El estudio de los espectros de los vapores de estos metales a una temperatura

próxima a la de la ebullición , muestra la presencia de moléculas diatónicas

Todos los elementos de esta serie tiene estado de oxidación +1 cuando están

combinados

Se obtiene por reducción química o por electrolisis de sus sales fundidas

METALES ALCALINOS TERREOS (Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra)

CARACTERISTICAS:

Todos los elementos de esta serie tiene dos electrones de esta última capa ,

ubicados en el orbital s . ( terminan en ns 2 )

No se hallan libres en la naturaleza, se hallan combinados, es decir forman

compuestos.

Ejemplo : Calcio se halla formando carbonatos ( Ca CO3 ) , cal viva ( CaO ) ,

etc

Su estado de oxidación es +2 cuando están combinados

Son más densos que el agua

Se obtienen por reducción o electrolisis de sus sales fundidas

NO METALES

Tienen características generales opuestas a los de los metales, siendo la principal

tendencia a ganar electrones .

HALOGENOS ( F 2 , Cl 2 , Br 2 , I2 )


Halógenos significa engendradores de sales, que deriva de la primera sal

conocida Cloruro de Sodio.

Son elementos no metálicos muy activos por ello no se abre libre en la naturaleza

Sus moléculas son diatónicas

A medida que aumenta su peso atómico se acentúan sus colores y aumenta su

punto de fusión y ebullición

Son buenos oxidantes > Cl > Br > I

Son muy electronegativos ,siendo el Flúor el más electronegativo dentro de la

tabla periódica

Tienen 7 electrones de valencia(en su última capa)

Flúor solamente puede obtenerse por electrolisis de sus sales

DETALLES EXPERIMENTALES:

Alcalinos (IA)

Primero vamos a calcular la velocidad de reacción de los alcalinos (IA). Para eso

tenemos 3 compuestos con los cuales vamos a trabajar, estos son: Li(s), Na(S) y K(S)

también trabajaremos con agua destilada y el proceso seria el siguiente:

H2O + Li(S) Li(OH) + H2

H2O + Na(S) Na(OH) + H2

H2O + K(S) K(OH) + H2

Una vez hecho el proceso notamos que todos reaccionan con el agua y

forman hidróxidos pero cada uno tienen diferente velocidad de reacción. La

reacción del K es mucha mas violenta, luego sigue la del Na y por último el Li.

Aparte de lo ya mencionado, también se nota que si se intenta cortar un

pequeño trozo de cada elemento el Li es mucho mas duro que el Na y K.

Alcalinos térreos (IIA)

En este experimento con el grupo de los alcalinos térreos vamos a ver la formación

de precipitado y la solubilidad, trabajaremos con los siguientes compuestos: MgCl2

CaCl2, SrCl2 y BaCl2. Les agregaremos H2(SO)4, luego etanol y así veremos lo que

pasa en la siguiente ecuación:

MgCl2 + H2(SO)4 + etanol MgSO4 + 2HCl + etanol

CaCl2, + H2(SO)4 + etanol CaSO4 + 2HCl + etanol

SrCl2 + H2(SO)4 + etanol SrSO4 + 2HCL + etanol

BaCl2 + H2(SO)4 + etanol BaSO4 + 2HCl + etanol

Notamos en el proceso que en la primera reacción es transparente y al

agregarle el etanol permanece igual es decir no precipita y es soluble

Notamos en la segunda reacción que cambia a un color medio blanco

(leche) no precipita pero al agregarle etanol precipitó por lo tanto se volvió

menos soluble.

Notamos en la tercera reacción que el color aumenta a un blanco más

fuerte que el anterior pero al agregarle etanol permaneció igual

Notamos en la cuarta reacción que el color se vuelve demasiado blando

pero al agregarle etanol permaneció igual

Halógenos (VIIA)

En este caso veremos la solubilidad de los haluros de plata en medio amoniacal,

para esto tenemos 4 muestras de compuestos que son los siguientes NaF , KCl,

KBr y KI a cada uno de ellos le añadiremos AgNO3 y luego NH3 y veremos lo que

ocurre:

NaF + AgNO3 + NH3 AgF + NaNO3 + NH3

KCl + AgNO3 + NH3 AgCl + KNO3 + NH3

KBr + AgNO3 + NH3 AgBr + KNO3 + NH3

KI + AgNO3 + NH3 AgI + KNO3 + NH3

Notamos en la primera reacción al añadir el nitrato de plata el color es

transparente y luego al agregarle el amoniaco permanece igual.

Notamos en la segunda reacción que al añadir el nitrato de plata el color se

vuelve muy blanco y con el tiempo se oscurece y luego al agregarle el

amoniaco se vuelve transparente.

Notamos en la tercera reacción que el color cambia a un blanco amarillento

que con el tiempo s e oscurece y precipita y luego al añadirle el amoniaco

igual precipitó.

Notamos en la cuarta reacción que el color se vuelve un blanco muy

amarillento y luego al agregarle el amoniaco permanece igual.

Así es como se observan luego de realizar el procedimiento:

DISCUSIÓN DE RESULTADOS:

En teoría, se supone que todos los elementos de una misma familia deben

tener las mismas propiedades químicas, sin embrago, experimentalmente

no ocurre eso con todos los elementos como es el caso del Ca en donde se

demostró que no era soluble en una solución de etanol. ¿Por qué sucedió

eso?

¿Por qué se comportan así los metaloides como por ejemplo el aluminio?

Solo podemos decir que la reacción de los metaloides depende mucho de

las condiciones a las que se sometan, que dependen también en gran

medida de los tipos de reactivos con los que reaccionen.

CONCLUSIONES:

De la tabla periódica se puede obtener el parentesco que tiene diferentes

elementos, pero por guardar relación ya sea por propiedades químicas y

físicas se les pueden agrupar en grupos.

De los metales alcalinos se puede obtener que el más reactivo es el Potasio

y el menos reactivo es el Litio .Esto se debe a que pierden electrones con

mucha facilidad.

La solubilidad de los sulfatos de los metales alcalinos térreos disueltos en

etanol, se debe a que un polar disuelve a otro polar.

En base a los resultados se concluye que la distribución de elementos de la

tabla periódica ayuda a confirmar propiedades físicas y químicas.

El aluminio actúa como un ácido en presencia del Na(OH) y como base en

presencia del HCI. Con esto se deduce que el comportamiento de los

metaloides se basará en el tipo de reactivo con el que reaccionen o a las

distintas condiciones a las que se sometan.

RECOMENDACIONES:

Limpiar, antes y después de realizar la práctica los instrumentos de

laboratorio, debido a que se trabaja con diversas sustancias que pueden

reaccionar entre ellas o modificar el proceso de la reacción.

Tener mucho cuidado con las reacciones que pueden ser muy

explosivas, como en el caso de potasio en el agua.

Utilizar guantes quirúrgicos para agitar las sustancias en el tubo de

ensayo, para evitar lesiones en la piel.

Manipular con cuidado las sustancias, ya que en su mayoría son ácidos

y pueden provocar daños severos.

Al culminar la práctica de laboratorio, dejar los instrumentos y sustancias

tal como los encontramos (ordenado).

BIBLIOGRAFÍA:

Química General, Cap. 8, Relaciones periódicas de los elementos 351-357.

o Autor: Raymond Chang.

Química General, Cap. 18, Los metales alcalinos y sus compuestos, pág.

583,587; Cap. 7, Los elementos no metálicos y algunos de sus compuestos,

págs.201-202.

o Autor: Pauling.

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?

El frasco es de color ámbar porque impide que los rayos solares afecten a

los metales alcalinos. Tienes que ser líquidos apolares, son aquellos cuyas

moléculas no presentan polarización siendo de este modo hidrófugo (no se

mezclan con el agua).Ejemplos: Aceite y metano.

2. ¿Qué propiedad periódica explica la cantidad de precipitado formado en los haluros?

El radio atómico o volumen atómico es una propiedad que influye en la

cantidad de precipitado ya que a más volumen atómico de un producto más

insoluble es, por ejemplo; AgCl, AgBr, AgI el más insoluble es el AgI y el menos

insoluble es el AgCl.

Otra propiedad es el carácter metálico; ya que algunos metales presenta

una mayor densidad, por ejemplo; osmio(d=22,6g/cm3)

Sin embargo hay otros factores a considerar también como la polarización

del ion, pero esta propiedad en el fondo depende del tamaño.

3. ¿A qué se debe la reactividad de los metales alcalinos con agua, la formación de la llama en algunos casos y el cambio de coloración cuando se agrega Fenolftaleína a la solución final?

Para indicar grado de reactividad de los metales, se usa la

electropositividad o carácter metálico.

Los metales alcalinos tienden a perder sus electrones con mayor facilidad.

La fenolftaleína(pH=8-10) es un ácido débil que pierde cationes H+ en solución,

el cambio de coloración sucede cuando se agrega una base, la

fenolftaleína(siendo inicialmente incolora) pierde H+ formándose el anión y

haciendo que tome coloración rojo grosella.

4.- ¿Qué relación hay entre el radio atómico, la solubilidad y la formación de precipitado en una solución acuosa? De acuerdo a sus observaciones y mediante reacciones, proponga algunos ejemplos.

Explicaremos la siguiente reacción mediante un ejemplo:

MgCl2 CaCl2 SrCl2 BaCl2

RADIO ATOMICO

SOLUBILIDAD

PRECIPITADO

5. Explique la solubilidad en Etanol de los sulfatos de los metales alcalinos térreos.

El etanol una molécula orgánica polar, los sulfatos de metales como Calcio

(Ca) o Magnesio (Mg) son solubles en agua, por tanto gracias a la polaridad del

etanol también lo son en etanol.

El objeto en que CCl4 es un buen disolvente orgánico e inorgánico. Además

permite separar los productos en dos factores.

6.- ¿Qué propiedad periódica explica la observación de un color lila en la fase orgánica cuando se agrega Cl2(ac) a una mezcla de CCl4 con KI(ac).Justifique su respuesta con la respectiva reacción química?

La electronegatividad. El cloro al ser más electronegativo que el yodo tiende

a desplazar al yodo de la solución el cual presenta una coloración lila.

KI + AgNO3 + NH3 AgI + KNO3 + NH3

7.- ¿Cómo identifica, desde el punto de vista físico y químico, el contenido de un tubo en el que se formó un precipitado que podría ser AgCl o AgI?

Físico: Se observó que el color del precipitado de AgCl en la fase orgánica

era lechoso, por lo que era diferente al AgI que presentaba un color lechoso

amarillento.

Químico: Se aprecia como ocurre la reacción ya que se formó un precipitado

mediante la siguiente reacción:

KCl + AgNO3 → AgCl + KNO3

KI + AgNO3 → AgI + KNO3

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