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1 UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS Facultad: Ingeniería Química Estudiar y reconocer las propiedades periódicas de los elementos como: GRUPO IA: Son reactivos, electropositivos, baja afinidad electrónica. GRUPO IIA: Reaccionan con facilidad con los halógenos (CaCl 2 ), reaccionan con el agua formando hidróxidos fuertemente básicos. GRUPO VIIA: Son electronegativos, muy reactivos, tienen una energía de ionización muy elevada. Observar en forma cualitativa las propiedades físicas de algunos elementos: GRUPO IA: Los metales alcalinos color blanco plata, son blandos, tienen brillo metálico, de baja densidad, dúctiles, son conductores del calor y la electricidad, tienen puntos de fusión bajos, entre otros. GRUPO IIA: Son más duros que los alcalinos, son frágiles. GRUPO VIIA: Todos son gaseosos a temperatura ambiente menos el bromo (Br) que es líquido a condiciones ambientales normales. Ensayar y observar las reacciones y cambios químicos de los elementos de los grupos IA, IIA Y IIIA. PRÁCTICA N° 2 – Introducción experimental en el sistema periódico. I. OBJETIVOS

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UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOSFacultad: Ingeniería Química

Estudiar y reconocer las propiedades periódicas de los elementos como: GRUPO IA: Son reactivos, electropositivos, baja afinidad electrónica. GRUPO IIA: Reaccionan con facilidad con los halógenos (CaCl2), reaccionan con el agua formando hidróxidos fuertemente básicos. GRUPO VIIA: Son electronegativos, muy reactivos, tienen una energía de ionización muy elevada.

Observar en forma cualitativa las propiedades físicas de algunos elementos:GRUPO IA: Los metales alcalinos color blanco plata, son blandos, tienen brillo metálico, de baja densidad, dúctiles, son conductores del calor y la electricidad, tienen puntos de fusión bajos, entre otros. GRUPO IIA: Son más duros que los alcalinos, son frágiles. GRUPO VIIA: Todos son gaseosos a temperatura ambiente menos el bromo (Br) que es líquido a condiciones ambientales normales.

Ensayar y observar las reacciones y cambios químicos de los elementos de los grupos IA, IIA Y IIIA.

PRÁCTICA N° 2 – Introducción experimental en el sistema periódico.

I. OBJETIVOS

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1. FAMILIA DE LOS METALES ALCALINOS-GRUPO IA (Li, Na y K)Seguimos las indicaciones de la profesora.

a. Propiedades físicas Se observó el recipiente y el líquido en el que se encontraban

almacenados cada metal. Sobre una plancha de vidrio se colocó una pequeña muestra de

cada metal (Li, Na y K), se observó la apariencia, el brillo metálico y la reactividad con el oxígeno del aire.

Se cortó con una espátula un pequeño trozo de cada metal, observamos las cualidades de cada uno de ellos.

PRÁCTICA N° 2 – Introducción experimental en el sistema periódico.

II. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

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b. Reactividad con el agua En un vaso de 100 mL, se adicionó aproximadamente 50 mL de

agua destilada o agua potable, utilizando una espátula o pinza se introdujo con cuidado un pequeño trozo de litio (Li) por la pared del vaso, luego se tapó con una luna de reloj y observamos los fenómenos que acontecen.

Luego añadimos 2 gotas del indicador de fenolftaleína al vaso, anotamos nuestras observaciones; repetimos la experiencia con el sodio (Na) y potasio (K).

Luego escribimos las ecuaciones químicas de la reacciones.

2. FAMILIA DE LOS METALES ALCALINOS TÉRREOS-GRUPO IIA

a. Formaciones de sulfatos. En 4 tubos para centrífuga, adicionamos 10 gotas de las

soluciones de MgCl2, CaCl2, SrCl2, BaCl2 0,1 M respectivamente.

Luego agregamos a cada tubo 10 gotas de H2SO2 al 10%, agitamos y observamos los resultados, centrifugamos y establecemos el orden en función de la abundancia de precipitados que se han formado.

Escribimos las ecuaciones químicas de las reacciones.

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b. Solubilidad de los sulfatos de los metales Alcalino Térreos en etanol

Añadimos 20 gotas de etanol a cada uno de los tubos de la parte a. agitamos y observamos la solubilidad de los precipitados.

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3. Familia de los halógenos-Grupo VIIAa. Formación de los haluros de Plata

En 4 tubos para centrífuga agregamos 10 gotas de las soluciones de NaF, NaCl, KBr y KI 0,1 M respectivamente.

Añadimos a cada tubo 10 gotas de AgNO3 al 1%, agitamos y observamos la formación de los precipitados, centrifugamos y establecemos el orden en función de la abundancia de los precipitados que se han formado.

Escribir las ecuaciones químicas respectivas.

b. Solubilidad de los haluros de plata en medio amoniacal

Añadimos 10 gotas de NH3(ac) 7M a cada uno de los tubos de la parte (a.), agitamos y observamos la solubilidad en el medio.

Escribimos las ecuaciones químicas de los Halógenos.

c. Propiedad de desplazamiento de los halógenos.

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En un tubo de ensayo colocamos 10 gotas de la solución de KBr 0,1 M y añadimos 20 gotas de agua de cloro por la pared del tubo. Por la pared del tubo, agregamos 10 gotas de bencina, agitamos fuertemente y anotamos el color de la fase orgánica.

En otro tubo de ensayo, colocamos 10 gotas de KI 0,1 M y añadimos 20 gotas de agua de cloro (Cl). Por la pared del tubo, agregamos 10 gotas de bencina, agitamos fuertemente y anotamos el color de la fase orgánica y comparamos con el anterior.

En un tercer tubo de prueba agregamos 10 gotas de KI y repetimos los pasos anteriores pero esta vez con agua de bromo (Br). Comparando los colores de la fase.

Escribimos las ecuaciones químicas respectivas.

4. Estudio del Grupo IIIA (Propiedad anfótera)

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Colocamos en dos tubos de ensayo la misma cantidad de virutas de aluminio.

Adicionamos al tubo uno de 5 mL de HCl 2N y 5 mL de NaOH 2N al tubo en dos, dejamos en reposo (calentar si fuera necesario y observamos, comparando las reacciones en cada tubo).

Escribir las reacciones y explicar lo ocurrido.

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III. MATERIALES Y REACTIVOS

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GRADILLA: Su principal función es facilitar el manejo de los tubos de ensayo. Normalmente es utilizado para sostener y almacenar este material. Este se encuentra hecho de madera, plástico o metal.

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VASO DE PRECIPITADO: Se usa para preparar o calentar sustancias y traspasar líquidos. Son cilíndricos con un fondo plano.

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ESPATULA: La espátula es una lámina plana angosta que se encuentra adherida a un mango hecho de madera, plástico o metal. Es utilizada principalmente para tomar pequeñas cantidades de compuestos o sustancias sólidas, especialmente las granulares.

PINZA DE METAL: La pinza es una herramienta de acero inoxidable y su función es sostener y manipular capsulas de evaporación, crisoles y otros objetos. Se utiliza principalmente como medida de seguridad cuando estos son calentados o poseen algún grado de peligrosidad al manipularlos directamente.

TUBOS DE ENSAYO: Los tubos de ensayo con tapón se utilizan para almacenar temporalmente sustancias o muestras (sólidos o líquidos), especialmente para pruebas y ensayos cualitativos.

LUNA DE RELOJ: Es una lámina de vidrio en forma circular cóncava-convexa. Se utiliza en química para evaporar líquidos, pesar productos sólidos o como cubierta de vasos de precipitados, y contener sustancias parcialmente corrosivas.

GOTEROS: Su función principal es traspasar pequeñas cantidades de líquidos (gota a gota) de un recipiente a otro.

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PISETA: La piseta, también llamada frasco lavador para contener algún solvente, por lo general agua destilada. Este utensilio facilita la limpieza de tubos de ensayo, vaso de precipitados y electrodos. También son utilizadas para limpiar cristal esmerilado como juntas o uniones de vidrio.

BAGUETA: La bagueta o varilla de agitación es un fino cilindro de vidrio macizo, que se utiliza principalmente para mezclar o disolver sustancias con el fin de homogenizar.

LITIO: es un metal alcalino blanco plateado, blando, dúctil y muy ligero, se corroe rápidamente al contacto con el aire y no existe en estado libre en la naturaleza, sino solamente en compuestos; se utiliza en la fabricación de acero, en esmaltes y lubricantes, y el carbonato

de litio, en medicina.

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SODIO Es un metal suave, reactivo y de bajo punto de fusión, con una densidad relativa de 0.97 a 20ºC (68ºF). Desde el punto de vista comercial, el sodio es el más importante de los metales alcalinos.

POTASIO: Es un metal alcalino plateado, blando y ligero, que se oxida fácilmente y produce llama en contacto con el agua; se encuentra en grandes cantidades en la naturaleza en algunos minerales y en el tejido vegetal y animal, y es uno de los componentes fundamentales de los suelos fértiles; se usa en las células fotoeléctricas.

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NaF: El fluoruro sódico (NaF), es un compuesto químico inorgánico, sólido, que generalmente se presenta como un polvo cristalino, blancuzco descolorido y es la principal fuente del ion fluoruro. Se utiliza como auxiliar de soldaduras, metalurgia, raticidas, industria del vidrio; pero el uso más común es en aplicaciones dentales (como agente anti caries) y en fluoración del agua.

KBr: El bromuro de potasio es una sal de color blanco, higroscópica y soluble en agua y etanol. Su fórmula es K Br . Muy utilizado en el siglo XIX como anticonvulsivo, hoy sólo se emplea con este uso en veterinaria.

KI: El yoduro de potasio es una sal cristalina de fórmula KI, usada en fotografía y tratamiento por radiación. Al ser menos higroscópica que el yoduro de sodio, es más utilizada como fuente de ion yoduro.

MgCl2: Es un compuesto mineral iónico a base de cloro, cargado negativamente, y magnesio, cargado positivamente. Puede extraerse de salmueras o del agua de mar y es una gran fuente de magnesio, obtenido por electrólisis.

CaCl2: Es un compuesto químico, inorgánico, mineral utilizado como medicamento en enfermedades o afecciones ligadas al exceso o deficiencia de calcio en el organismo y da una coloración naranja-roja a la llama. También es usado en la industria de la alimentación.

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SrCl2: Forma cristales incoloros, la solución de cloruro de estroncio en el agua tiene un sabor acre y amargo.

BaCl2: Es un compuesto químico de fórmula BaCl2. A su vez es una de las sales solubles en agua más importantes de bario. Es tóxica y da una coloración amarillo-verde a la llama. En una solución acuosa, el BaCl2 se comporta como una simple sal.

AgNO3 El nitrato de plata es una sal inorgánica mixta. Este compuesto es muy utilizado para detectar la presencia de cloruro en otras soluciones.

NH3 Gas incoloro de olor desagradable, compuesto de hidrógeno y nitrógeno y muy soluble en agua, que sirve de base para la formación de distintas sales; se emplea en la fabricación de abonos y productos de limpieza o de refrigeración.

H2SO4  Es el compuesto químico que más se produce en el mundo, por eso se utiliza como uno de los tantos medidores de la capacidad industrial de los países. Una gran parte se emplea en la obtención de fertilizantes. También se usa para la síntesis de otros ácidos y sulfatos y en la industria petroquímica.

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NaOH El hidróxido de sodio (Na OH ) o hidróxido sódico, también conocido como soda cáustica o sosa cáustica, es un hidróxido cáustico  usado en la industria (principalmente como una base química) en la fabricación de papel, tejidos, y detergentes. Además, se utiliza en la industria petrolera en la elaboración de lodos de perforación base agua. A nivel doméstico, son reconocidas sus utilidades para desbloquear tuberías de desagües de cocinas y baños, entre otros.HCl El ácido clorhídrico, ácido muriático, espíritu de sal, ácido marino, ácido de sal o todavía ocasionalmente llamado, ácido hidroclórico (por su extracción a partir de sal marina en América) o agua fuerte, es una disolución acuosa del gas cloruro de hidrógeno (HCl). Es muy corrosivo y ácido. Se emplea comúnmente como reactivo químico y se trata de un ácido fuerte que se disocia completamente en disolución acuosa. Una disolución concentrada de ácido clorhídrico tiene un pH inferior a 1.

FENOLFTALEINA La fenolftaleína, de fórmula C20H14O4, es un indicador de pH que en disoluciones ácidas permanece incoloro, pero en disoluciones básicas toma un color rosado con un punto de viraje entre pH=8,2 (incoloro) y pH=10 (magenta o rosado). Es un compuesto químico orgánico que se obtiene por reacción del fenol (C6H5OH) y el anhídrido ftálico (C8H4O3) en presencia de ácido sulfúrico.

ETANOL El compuesto químico etanol, conocido como alcohol etílico, es un alcohol que se presenta en condiciones normales depresión y temperatura como un líquido incoloro e inflamable con un punto de ebullición de 78,4 °C.

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BENCINA: es una mezcla líquida de diversos compuestos volátiles, muy inflamables compuesto de hidrocarburos saturados o alcanos. Posee una densidad menor que la del agua y es un disolvente apolar.

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1.ALCALINOS – GRUPO IA

a)Reactividad con el agua (H2O):

2 Na(s) + 2 H2O(l) 2 NaOH(ac) + H2(g).

2 Li(s) + 2 H2O(l) 2 LiOH(ac) + H2(g).

2 K(s) + 2 H2O(l) 2 KOH(ac) + H2(g).

2.ALCALINOS TÉRREOS – GRUPO IIA

a)Formación de sulfatos:

MgCl2(ac) + H2SO4(ac) MgSO4(ac) + 2 HCl(ac).

CaCl2(ac) + H2SO4(ac) CaSO4(s) + 2 HCl(ac).

SrCl2(ac) + H2SO4(ac) SrSO4(s) + 2 HCl(ac).

BaCl2(ac) + H2SO4(ac) BaSO4(s) + 2 HCl(ac).

3.HALÓGENOS – GRUPO VIIA

a)Formación de haluros de plata:

NaF(ac) + AgNO3(ac) AgF(ac) + NaNO3(ac).

NaCl(ac) + AgNO3(ac) AgCl(s) + NaNO3(ac).

KBr(ac) + AgNO3(ac) AgBr(s) + KNO3(ac)

KI(ac) + AgNO3(ac) AgI(s) + KNO3(ac)

b)Solubilidad de los haluros de plata en medio amoniacal.

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IV. ECUACIONES Y REACCIONES

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AgF(ac) + 2 NH3(ac) [Ag(NH3)2]F(ac)

AgCl(s) + 2 NH3(ac) [Ag(NH3)2]Cl(ac)

AgBr(s) + 2 NH3(ac) [Ag(NH3)2]Br(ac)

AgI(s) + 2 NH3(ac) [Ag(NH3)2]I(ac)

c) Desplazamiento de los halógenos:

2 KBr(ac) + Cl2(ac) 2 KCl(ac) + Br2(ac)

2 KI(ac) + Cl2(ac) 2 KCl(ac) + I2(ac)

2 KI(ac) + Br2(ac) 2 KBr(ac) + I2(ac)

4.BOROIDES – GRUPO IIIA

2 Al(s) + 6 HCl(ac) 2 AlCl3 +3 H2

Al(s) + 3NaOH(ac) Al(OH)3 + 3 Na

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1. METALES ALCALINOS (Li, Na, K)a. Propiedades físicas

Observamos los frascos donde se encuentran almacenados, estos eran oscuro (color ámbar) y a su vez estaban sumergidos en parafina.

Al sacar con la espátula y ser colocado en la plancha de vidrio, observamos que todos eran plateados y se oxidaban al exponerlos al aire.

Al cortarlos pudimos apreciar que eran blandos y que tenían brillo metálico.

b. Reactividad con el agua En un vaso de precipitado con agua se le adicionó

gotas de fenolftaleína, al hacer este procedimiento el agua no cambio de color, sin embargo, al introducir un trozo pequeño de litio (Li) e inmediatamente colocarle la luna de reloj; la solución se tornó de color: rojo grosella, la reacción desprendió H(g).

En un vaso de precipitado con agua se introdujo un trozo de sodio (Na), inmediatamente se le colocó la luna de reloj, reaccionando los trozos de sodio (Na) y adquiriendo la forma de una pequeña esfera, moviéndose sin una trayectoria fija, así mismo desprendían chispas del color característico del sodio (Na), hasta desintegrarse.

En un vaso de precipitado con agua se introdujo un trozo de potasio (K), inmediatamente se le colocó la luna de reloj, reaccionando con el agua de manera violenta. Los trozos de potasio (K) se movían por todo el vaso y al final desprendió una llama lila.

2. Metales alcalinos Térreos a. Formación de sulfatos

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V. RESULTADOS

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En los tubos de ensayo con cada solución observamos que al adicionar H2SO4 al 10% y después de a ver agitado:

A. MgCl2: En esta solución no hubo precipitado, resultando ser una solución incolora.B. CaCl2: Observamos diminutas partículas en pequeñas cantidades esparcidas. C. SrCl2: Se notó más abundancia de precipitado, convirtiendo a la solución de color blanquecina. D. BaCl2: La solución se tornó turbia con presencia de abundante precipitado.

b. Solubilidad de los sulfatos de los metales Alcalinos Térreos en etanol

Al agregar etanol a cada tubo de ensayo anterior y después de agitar los precipitados de:A. La solución de mantuvo.B. El precipitado se disolvió.C. Queda precipitado en pequeñas cantidades.D. A pesar del etanol la solución se muestra con precipitado, es decir se mantuvo.

3. Familia de los Halógenosa. Formación de los haluros de Plata

1) En tubo de ensayo se le agregó fluoruro de sodio (NaF), a su vez se le añadió nitrato de plata (AgNO3), después de agitarlo se observó que no había precipitado resultando la solución incolora.

2) A un segundo tubo de ensayo con cloruro de sodio (NaCl) se le adicionó nitrato de plata (AgNO3), después de agitarlo se formó un precipitado tornándose la solución de color blanquecina.

3) A un tercer tubo de ensayo con bromuro de potasio (KBr) se le añadió nitrato de plata (AgNO3), y se formó precipitado de manera más notoria de color gris verduzco.

4) A un cuarto tubo de ensayo con yoduro de potasio (KI) se le añadió nitrato de plata (AgNO3), se agitó y se formó una precipitado del color mostrado en la figura.

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b. Solubilidad de los haluros de Plata en medio amoniacal

1) Al agregar amoniaco a la solución, se agito y se observó que eran solubles por lo tanto no había precipitado.

2) Al agregar amoniaco a la solución, se agito y se observó que la solución se disolvió por completo.

3) Al agregar amoniaco, la solución de disolvió por completo.

4) Al agregar el amoniaco el precipitado no se disuelve.

c. Propiedad de desplazamiento de los HalógenosSe observó que al añadir bencina a: se formó dos fases, una orgánica y otra acuosa.

2 KBr(ac) + Cl2(ac) 2 KCl(ac) + Br2(ac)

2 KI(ac) + Cl2(ac) 2 KCl(ac) + I2(ac)

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2 KI(ac) + Br2(ac) 2 KBr(ac) + I2(ac)

4. Estudio del grupo IIIA (Propiedad anfótera) En los tubos de ensayo donde se colocaron virutas de

aluminio, en el primer tubo se le adiciono HCl y al segundo NaOH. Se dejó en reposo y se observó que las virutas no sedimentaron.

1. Metales alcalinos:a). Propiedades físicas:Para guardar a los metales alcalinos, se utilizó envases de vidrio oscuro (color ámbar). Los metales alcalinos de sumergían en parafina líquida para evitar que reaccionen con el aire.

Nuestro cuerpo está constituido al 70% de agua, es por esta razón que estos metales se manipularon con guantes ya que son muy reactivos al agua.Cuando el metal alcalino se cortaba, rápidamente perdían su brillo pues reaccionaban con el oxígeno del aire, formando óxido metálico.

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VI. DISCUSIÓN DE RESULTADOS

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b). Reactividad con el agua:Se sabe que los metales alcalinos reaccionan exotérmicamente con el agua, forma hidrógeno gaseoso (H2) y iones OH.Los metales al entrar en contacto con el agua forman hidróxidos. La fenolftaleína es un indicador de pH que en soluciones ácidas permanece la solución incolora y en soluciones básicas cambia a un color rojo grosella o violeta.

El litio (Li) reaccionó más despacio y mantenía su forma.En la reacción con el sodio (Na), el calor que se liberó hizo que se funda en forma de una pequeña esfera. En nuestro experimento por el hidrógeno que se produjo, ardió y salieron chispas.El potasio (K) es más reactivo que los anteriores, por eso el hidrógeno que se produjo ardió con una llama lila por la presencia de iones K.

2. Metales alcalinos térreos:a). Formación de sulfatos:Al mezclar ácido sulfúrico con cada metal alcalino térreo se evidencia que en la mayoría de reacciones (excepto en MgCl2) se forma precipitado pues existe una cantidad sobresaturada del soluto (H2SO4).

b). Como sabemos lo semejante disuelve a lo semejante (respecto a la polaridad de las sustancias dadas):- Disolventes polares disuelven a solutos polares: covalentes polares o iónicos.- Disolventes apolares disuelven a solutos apolares: covalentes apolares o atómicos.Por lo tanto como los sulfatos de los metales alcalinos son iónicos, serán solubles en el etanol.

3. Familia de halógenos

a. Formación de haluros de plataNotamos en primera instancia que al agregar nitrato de plata al fluoruro de sodio la reacción es imperceptible por tanto resuelta

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siendo incolora. En cambio en las demás soluciones se forma precipitado pues los haluros no se sedimentan, ya que mientras mayor sea el precipitado menos será la solubilidad.

b. Solubilidad de los haluros de plata en medio amoniacal Siguiendo los ejemplos notamos que el amoniaco disolvía al precipitado en casi todas las soluciones, salvo algunas excepciones. Estas sustancias (haluros de plata) son iónicas, al ser iónicas son polares y como sabemos lo semejante disuelve a lo semejante.

c. Propiedad de desplazamiento de los halógenosLos halógenos tienen la propiedad de que son electronegativos lo cual consiste en atraer electrones hacia ellos para formar un átomo más estable desplazando al elemento que tenga menor electronegatividad.

4. Estudio del grupo IIIA El aluminio se mostraba disuelto tanto en medio ácido como en

básico desprendiendo hidrogeno gaseoso, es así que demostraba su propiedad anfótera.

Las propiedades periódicas nos permiten identificar a elementos del mismo grupo, ya que comparten ciertas características o propiedades. De las propiedades periódicas que pudimos apreciar llegamos a la conclusión de que con los metales alcalinos con los que trabajamos (Li, Na, K) el de mayor reactividad es el Potasio (K). Además estos metales tienen baja energía de ionización y alta afinidad electrónica. No se encuentran libres por su naturaleza reactiva. Con el grupo de los halógenos notamos su reactividad y alta energía de ionización.

De las propiedades físicas pudimos observar que los metales alcalinos al igual que los alcalinos térreos, tienen un brillo metálico

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VII. CONCLUSIONES

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característico. Además son blandos. Suelen ser de color blanquecinos. Los halógenos son corrosivos, suelen estar en estado gaseoso o soluble en agua.

Nosotras llegamos a la conclusión de que dependiendo de los elementos que se hacen reaccionar, podemos ver desde un simple precipitado tan inofensivo, dejando ver la solubilidad de las sustancias; como también una reacción explosiva y/o violenta como lo vimos con los metales del grupo IA al introducirlo en agua, siendo así que provocaban una pequeña explosión a pesar de lo diminuto del tamaño de éste. Asimismo se vio en el caso de los metales y de los haluros de plata, la gran sensibilidad con el aire cambiando su estructura física, como también cambiando el color.

1. ¿Por qué los metales alcalinos deben ser almacenados en recipientes de vidrio de color ámbar y sumergidos en kerosene, benceno, o cualquier solvente apolar?

Los recipientes deben de ser de colores opacos debido a que los metales alcalinos pueden reaccionar con los rayos de luz que pudieran ingresar, estos elementos deben ser conservados en un líquido inerte (como es el querosene) debido a que los alcalinos pueden reaccionar hasta con el aire que pudiera estar dentro del recipiente. (1)

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VIII. CUESTIONARIO

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2. De acuerdo a sus observaciones, ¿Por qué el potasio tiene mayor brillo metálico y es más blando que el litio?

Una parte de la energía que se hace incidir sobre la superficie metálica es reflejada, causando el característico brillo metálico.La ciencia de materiales define un metal como un material en el que existe un traslape entre la banda de valencia y la banda de conducción en su estructura electrónica (enlace metálico). Esto le da la capacidad de la capacidad de reflejar la luz, lo cual le da su peculiar brillo. (2)

Es decir que el brillo metálico depende de la refracción de la luz, por ende el que tenga mayor índice de refracción será el más brillante.

3. Escriba cada uno de las reacciones observadas entre el agua y los metales alcalinos y diga porqué, al final de la reacción, se agrega la fenolftaleína.

Li(s) + H2O(l) Li(OH)2(ac) + H2(g)

Se pudo notar que el litio de desvanecía en el agua, sin realizar movimientos tan notorios y finalmente siendo disuelto en su totalidad mientras desprendía de sí mismo hidrogeno en forma gaseosa.

2Na(s) + 2H2O(l) 2NaOH(ac) + H2(g)

Aquí la reacción fue un poco más notoria pues con el solo contacto del metal y el agua, éste empezaba a moverse sin dirección fija mientras a su vez se podía visualizar pequeñas chispas, seguido del desprendimiento del hidrógeno gaseoso.

K(s) + H2O(l) K(OH)(ac) + H2(g)

El contacto de ambos en esta reacción fue violenta, siendo así que se repetía el movimiento como con el sodio pero con mucha más velocidad y además que éste no solo desprendía

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chispas sino que se agrandaba a llamas mayores que el tamaño del pedazo, siendo así que al momento de disolverse casi por completo se produjo una pequeña explosión y enseguida el hidrogeno gaseoso se hacía presente.

La fenolftaleína es un indicador de pH, el cual indica si una solución es ácida o básica. En todos los casos se le puede agregar antes o después la fenolftaleína, tiñéndose así de color violeta o rojo grosella, si es una solución básica o si es ácida permaneciendo incoloro. Nosotros podemos apreciar según las reacciones y ecuaciones que se forman que todas nos dan por resultado hidróxido.

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.

Siempre que disolvente y soluto tengan: similar radio atómico (menos del 15 % de diferencia) tendrán solubilidad total. Cuanto más similares sean, menor distorsión de red y por tanto mayor solubilidad Al aumentar el radio atómico, aumenta su tamaño. Por ende los electrones que se encuentran alejados del núcleo, permiten que la reacción química sea posible. Y al ser una sustancia acuosa, se puede observar con mayor facilidad su solubilidad a través del precipitado. (3)

Por ejemplo:

Al adicionar H2SO4 a la muestra de MgCl2, se notó que no se hallaba precipitado alguno, lo cual nos daba a conocer la gran solubilidad del MgCl2 en H2SO4

A comparación del BaCl2 donde el precipitado era mucho más notorio, siendo así que demostraba que éste no era muy soluble en ese acido. Y como se puede ver, guiándose de la tabla periódica junto a nociones previas sobre el radio atómico de ambos elementos, el átomo de Mg es más pequeño que el Ba, por lo que posee más capas de valencia por lo tanto los e - tienen

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mayor facilidad de juntarse con los átomos de SO4, logrando la solubilidad deseada.

5. Explique la solubilidad de los sulfatos de metales alcalino térreos en etanol.

El etanol es una molécula orgánica polar, junto con el metanol es una de las moléculas orgánicas más parecidas al agua. Los sulfatos de metales como calcio o magnesio son solubles en agua y por tanto gracias a la polaridad del etanol también lo son en etanol. De todas formas la solubilidad en agua debe ser mayor a la que tiene en etanol. Esta es un motivo por el que es lógico que sea soluble pero tenemos en cuenta que la solubilidad es una de las reglas que tiene más excepciones y por tanto es caprichosa y poco predecible. Sin duda la regla más primordial es que sustancias de polaridad parecida son solubles unas en otras pero esta regla tiene innumerables excepciones. (4)

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.Cuando el cloro reacciona con el yoduro de potasio ocurre una reacción de desplazamiento simple, saliendo el halógeno libre de menor electronegatividad, es decir el yodo.

2KI(ac) + Cl2(ac) 2KCl(ac) + I2(ac)

En el proceso químico en vez del CCl4 se usó la bencina, dónde se observó el color lila.

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?

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Desde el punto de vista físico, al ver el color de las sustancias podemos identificar de cual se trata, como por ejemplo cloruro de plata AgCl era color blanquecino, en cambio el AgI era de color verde amarillento. Desde el punto vista químico, podemos identificar estas sustancias cuando le echamos amoniaco (NH3), ya que el cloruro de plata se disuelve completamente, mas no el yoduro de plata.

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1. http://www.monografias.com/trabajos81/introduccion-experimental-sistema-periodico/introduccion-experimental-sistema-periodico2.shtml (1)

2. http://quimica.laguia2000.com/propiedades/propiedades-de-los-metales (2)

3. https://es.wikipedia.org/wiki/Metal

http://conocimientosmetals.blogspot.pe/2010/02/metales9.htm

https://es.wikipedia.org/wiki/Solvataci%C3%B3n (3)

4. Química Chang pág. 522- 523 (4)

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IX. REFERENCIA BIBLIOGRAFICA