Curso: 1ºA

Índice

Paginas Nº1-2 Introducción

Pagina Nº3 Desarrollo de la actividad

Desarrollo de la actividad: Materiales Reactivos Procedimientos

Pagina Nº? Resultados

Resultados: Tablas de resultados Ecuaciones Químicas Cálculos Estequiometricos Cuestionario

Pagina Nº? Análisis de resultados

Pagina Nº? Conclusiones experimentales y comentarios

Pagina Nº? Web grafía

Introducción

En la vida cotidiana al realizar una simple labor como cocinar un queque o preparar un café caliente, la ciencia entra en acción sin que uno se de cuenta o conozca muy bien el porqué esta situación. Por ejemplo: se puede saber que si le agregas 2 cucharadas de azúcar a un café, va a estar más dulce que si le agregas 1, pero… ¿Por qué ocurre esto?La respuesta más sencilla es que la combinación de diferentes cantidades de reactivos (en este caso el café molido, el azúcar y el agua hirviendo, la cual es un solvente universal) lleva a diferentes resultados (productos, en este caso el café exprés). A nivel molecular se puede asumir como que en las diferentes moléculas y su respectiva combinación radica a la diferencia del producto que se obtiene, esto es porque la combinación y en especial la cantidad de elementos empleados como reactantes son esenciales en este procedimiento.Por ejemplo: 2H2 + O2 2H2O

5H2 + 2O2 4H2O + H2Esto se debe principalmente a la ley de conservación de la masa que implica los dos conceptos siguientes:

El número total de átomos antes y después de la reacción química no cambia.

El número de átomos de cada tipo es igual antes y después de la reacción.

De sucesos como este es lo que estudia el área de la Estequiometria, qué es una rama de la química que estudia el cálculo entre relaciones cuantitativas

entre los reactivos y productos en una reacción química.

Reactivo:toda sustancia que interactúa con otra en una reacción química que da lugar a otras sustancias de propiedades, características y conformación distinta. Estas sustancias son denominadas Productos reactivos, o simplemente productos.

Reacción Química:

Es todo proceso químico en el cual dos o más sustancias (llamadas reactivos), se transforman en otras sustancias llamadas productos. 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, ciertas cantidades permanecen constantes en cualquier reacción química. Estas cantidades constantes, incluyen el número de átomos presentes, la carga eléctrica y la masa total, es decir se mantiene la misma cantidad (y tipo) de átomos, la masa y la suma total de electrones y protones (o carga) también.

Cómo por ejemplo ocurre cuando se combina 2H2 + O2 2H2O

El número de átomos inicial (6) se conserva en el producto.El la carga se mantiene neutra en el producto.La masa inicial (32 gr.) se conserva en el producto.

Cómo se puede observar todos estos conceptos están entrelazados directamente y hacen alusión a lo que es la química básica.

Las reacciones químicas pueden clasificarse como Neutralizació, combustión, solubilización, reacciones redox y precipitación.

Reducción-oxidación (reacción redox):Es aquella reacción química en la cual existe una transferencia electrónica entre los reactivos, dando lugar a un cambio en los estados de oxidación de los mismos con respecto a los productos.

Para que exista una reacción redox, en el sistema debe haber un elemento que ceda electrones y otro que los acepte.

Combustión:Es una reacción química en la cual generalmente se desprende una gran cantidad de calor y luz.

En toda combustión existe un elemento que arde (combustible) y otro que produce la combustión (comburente), generalmente oxígeno en forma de O2 gaseoso.

En este Informe se explicará a continuación detalladamente tres experimentos de laboratorio a realizar con características de reacciones químicas del tipo de combustión y reacción redox.

El primer experimento, denominado “experimento de combustión” se llevará a cabo con 5gr de NaHCO3 (Bicarbonato de sodio) como reactivo, los cuales se combustionarán, y se espera que finalmente, debido a una serie de cálculos Estequiometricos, nos resulten 1.3 gr de CO2 (dióxido de carbono) y 0.5gr de H2O (agua) eliminados hacia el ambiente y 3.1 gr de Na2CO3 (nitrato sódico), mejor conocida como salitre, comúnmente usado para hacer explosivos.

El segundo experimento, denominado “experimento de reacción redox” se llevará a cabo con 5 gr de Cu (cobre) y Acido nítrico como reactivos, que al unirse provocarían una reacción Redox que resultaría en una sustancia incógnita y con un exceso de Acido nítrico

Finalmente se evaluarán los resultados.

Desarrollo de la actividad

Materiales: los materiales que se utilizaron en la experiencia de laboratorio de Combustión fueron los siguientes:

-Mechero

- Rejilla

- Varilla de vidrio

- cosa de porcelana

- Balanza

Los reactivos se utilizaron en la experiencia de laboratorio de Combustión fue el siguiente:

5gr de NaHCO3 (bicarbonato de sodio)

Los materiales que se utilizaron en la experiencia de laboratorio de reacción REDOX fueron los siguientes:

- Agua

- 3 frascos

- Capsula petri

-Varilla de vidrio

-Trípode

* En el laboratorio se pudo llevar una cámara fotográfica para tener imágenes de la experiencia, esto era opcional

Los reactivos se utilizaron en la experiencia de laboratorio de reacción REDOX fueron los siguientes:

-5gr de Cu (Cobre)

-NaNO3 (Nitrato sódico)

Procedimientos:

-Procedimiento de la experiencia de combustión:

Se miden 5gr de NaHCO3 los que se introducen, en el pote de porcelana, sobre el trípode y la malla de metal, se enciende el mechero debajo de esta y se esperan aproximadamente 20 minutos mientras se revuelve con la varilla

de vidrio, asi se espera que se eliminen en forma de gas 1.3 gr de CO2 (dióxido de carbono) y 0.5gr de H2O (agua), luego de esto debería haber en el pote 3.1 gr de Na2CO3 (nitrato sódico) finalmente se masa teniendo en cuenta la masa del pote de porcelana

Resultados

Experimento “Laboratorio de Combustión”

Ecuación equilibrada: 2NaHCO3 Na2CO3 + CO2 + H2O

Pesos Fórmula:NaHCO3: (23 + 1 + 12 + 3*16) gr/mol = 84 gr/molNa2CO3: (23*2 + 12 + 3*16) gr/mol = 106 gr/molCO2: (12 + 2*16) gr/mol = 44 gr/molH2O: (2*1 + 16) gr/mol = 18 gr/mol

Masa de los reactivos y productos:

168gr de NaHCO3

106gr de Na2CO3 + 44gr de CO2 + 18gr de H2O

5gr de NaHCO3

(106*5/168) gr de Na2CO3 + (44*5/168) gr de CO2 + (18*5/168) gr de H2O

5gr de NaHCO3

3,1 gr de Na2CO3 + 1,3 gr de CO2 + 0,5 gr de H2O

Número de moléculas de los reactivos y productos:

5 gr/ (168 gr / mol) de NaHCO3 = 0,18 * 1023 de NaHCO33.1 gr/ (168 gr / mol) de Na2CO3 = 0,18 * 1023 de Na2CO31,3 gr/ (168 gr / mol) de CO2 = 0,18 * 1023 de CO2

0,5 gr/ (168 gr / mol) de H2O = 0,17 * 1023 de H2O

Número de Átomos:

(NaHCO3) 0,18 * 1023 * 6 = 1,08 * 1023

(Na2CO3) 0,18 * 1023 * 6 = 1,08 * 1023

(CO2) 0,18 * 1023 * 3 = 0,54 * 1023

(H2O ) 0,17 * 1023 * 3 = 0,51 * 1023

Volúmen (CNTP):

(NaHCO3) 0,18 * 10-23 * 22,4 Lt.= 4.0* 10-23Lt

(Na2CO3) 0,18 * 10-23 * 22,4 Lt.= 4.0* 10-23Lt

(CO2) 0,18 * 10-23 * 22,4 Lt.= 4.0* 10-23Lt

(H2O) 0,17 * 10-23 * 22,4 Lt.= 3.8* 10-23Lt

Cuestionario

1) Ecuación equilibrada: 2NaHCO3 Na2CO3 + CO2 + H2O2) Na2CO3 (nitrato sódico), CO2 (dióxido de carbono) y H2O (agua)3) Debido a los resultados esperados (3,1 gr de Na2CO3 + 1,3 gr de CO2 +

0,5 gr de H2O) el rendimiento fue del 100%. No se pudo calcular la masa de los gases, pero se asume a partir del nitrato sódico.

4) El porcentaje fue del 100%5) Gas liberado:

Número de moléculas:

Masa: 1,3 gr de CO2 + 0,5 gr de H2ONúmero de moléculas: CO2 = 0,18 * 1023 de CO2; H2O = 0,17 * 1023 de H2OVolumen: (CO2) 4.0* 10-23Lt y (H2O) 3.8* 10-23Lt

6)7) Se libera un gas de tonalidad pardo debido a que el cobre entra en

estado de oxidación, quedando el cobre totalmente consumido por la reacción redox con el ácido nítrico.

8) Se trabaja bajo campana debido a que el ácido nítrico tiene características tóxicas que al aspirarse dañan las vías respiratorias, además de ser menos denso que el aire (por lo tanto se eleva).Se trabaja con agua para amortiguar el exceso de temperatura que se emana de la reacción, así se asegura a los estudiantes.

9) Moléculas: 0.2 de Na2CO3, 0.2 de CO2 y 0.2 de H2O