Practica 1. Obtención de Óxidos y Caracterización Ácido Base

8/16/2019 Practica 1. Obtención de Óxidos y Caracterización Ácido Base

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Universidad Tecnológica de Tabasco División Académica de QuímicaTSU. En Química Área Fluidos de Perforación

Equipo: 41

Objetivo general

Saber cómo se obtienen los óxidos, ácidos, bases y reconocer algunos compuestos en los

que se encuentran.

Objetivo específicos

Identificar si las sustancias son ácidos o bases, mediante las pruebas para identificar el PH.

Obtener óxidos, ácidos o bases dependiendo las sustancias y si lo forman.

Utilizar diferentes métodos para obtener óxidos ácidos y bases.

Clasificar los métodos de obtención de óxidos ácidos y bases.

Identificar si las sustancias que nos dieron son ácidos o bases.




Equipo: 42

Introducción

Las sustancias químicas que describimos como ácidos y bases están distribuidas en la naturaleza.

Se encuentran en los alimentos que ingerimos, en las medicinas que utilizamos, en los limpiadores

domésticos, etc.; por ello son muy importantes en la vida diaria, en los laboratorios y a nivel industrial.

Algunos ácidos son muy conocidos, tal es el caso del ácido acético que está presente en el vinagre;

el ácido critico de las frutas como la manzana, el limón, la mandarina, la naranja, entre otros el ácido

sulfúrico que está contenido en la batería de los automóviles, el ácido ascórbico o vitamina C, el

ácido clorhídrico que forma parte del jugo gástrico el cual permite degradar proteínas y cumple

función germicida.

Las bases también son muy comunes, tal es el caso del hidróxido de sodio que está presente en la

sosa caustica, empleadas como agentes de limpieza y como materia prima para elaborar los jabones

respetivamente; el hidróxido de aluminio y el hidróxido de magnesio forman parte de la mylanta y

leche de magnesio, que se emplean para contrarrestar la acidez estomacal y por ello cotidianamente

se les conoce como anti ácidos.




Equipo: 43

Obtención de óxidos y caracterización ácido base

Óxidos

Los óxidos son compuestos binarios que se forman por una reacción de “combinación” del oxígenocon otro elemento, si se trata de un metal, al óxido se le denomina “óxido básico”, pero si se trata de

un metal se le denomina “óxido ácido”

Óxidos metálicos: estos son los “óxidos básicos”, los cuales se dan con la unión del oxígeno y el

metal.

Metal + oxígeno = óxido básico

En este tipo de óxidos siempre se escribe primero el nombre del compuesto, el cual resulta ser el

“óxido” y por último el nombre del metal. Pero al momento de la escritura de su fórmula siempre se

escribe el metal y por último el oxígeno.

Óxido de sodio= Na2O

Propiedades:

1. Óxido metálico= Óxido básico= reacción con agua pura “hidróxidos”.

2. Son compuestos con elevado punto de fusión, los cuales se forman como consecuencia de

la reacción de un metal con el oxígeno.

3. Las bases se pueden reconocer fácilmente por un cambio de color en un indicador “Acido-

básico”.

Óxidos no metálicos

(Ácidos): Los óxidos no metálicos son compuestos de bajos puntos de fusión que se forman al

reaccionar un “no metal con el oxígeno”.

No metal + oxígeno = óxido no metálico

Nomenclatura de los compuestos binariosSistema stockxidos metálicos

Nombre: Formula:Óxido de bario BaOÓxido de aluminio Al2O3

Óxido de plomo (IV) PbO2

Óxido de estaño (II) Sonxido de hierro (III) Fe2O3




Equipo: 44

Propiedades:

1. Son compuestos de bajos puntos de fusión los cuales se forman al reaccionar un no metal

con el oxígeno.2. Cuando los ácidos no metálicos reaccionan con el agua forman ácidos.

3. Los ácidos se pueden reconocer por el cambio de un indicador “ácido-base”.

4. Los ácidos producidos por la reacción de los óxidos no metálicos con el agua se denominan

oxácidos por el oxígeno contenido.

Bases.

Las bases, también llamadas álcalis, fueron caracterizadas, en un principio, por oposición a los

ácidos. Eran sustancias que intervenían en aquellas reacciones en las que se conseguía neutralizar

la acción de los ácidos. Cuando una base se añade a una disolución ácida elimina o reduce sus

propiedades características.

Otras propiedades observables de las bases son las siguientes:

- Solubles en agua.

- Tienen un sabor amargo característico.

- Al igual que los ácidos, en disolución acuosa conducen la electricidad.

- Colorean de azul el papel de tornasol.

- Reaccionan con los ácidos para formar una sal más agua.

- Reaccionan con grasas dando lugar a una sal de ácido graso que se denomina jabón.

- Su pH en solución es mucho mayor a 7.

- Sus disoluciones acuosas producen una sensación suave (jabonosa) al tacto.




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Ácidos.

Un ácido es considerado tradicionalmente como cualquier compuesto químico que, cuando se

disuelve en agua, produce una solución con una actividad de catión hidronio mayor que el agua pura,esto es, un pH menor que 7.

Existen dos tipos de ácidos:

Los oxácidos, que contienen oxígeno en su molécula, como el ácido nítrico (HNO3), el ácido

sulfúrico (H2SO4) o el ácido fosfórico (H3PO4);

Los hidrácidos, carentes de oxígeno, que son propiamente disoluciones acuosas de un

compuesto binario de hidrógeno con un elemento fuertemente electronegativo (un no metal),

como el ácido clorhídrico (HCl), el ácido sulfhídrico (H2S) y el ácido fluorhídrico (HF).

El carácter ácido sólo se manifiesta cuando se hallan en disolución acuosa. Si la proporción de ácido

en la disolución es elevada, se denomina ácido concentrado, en contraposición al ácido diluido. Un

ácido fuerte es aquel que presenta un importante grado de disociación, mientras que el poco

disociable recibe el nombre de ácido débil.

Se clasifican según:

Arrhenius "toda sustancia que en solución acuosa libera protones" Según Brönsted, "el ácido es toda

sustancia que en solución acuosa libera protones", que es la definición más amplia.

En química orgánica se estudian los llamados ácidos orgánicos, que son compuestos que contienenel grupo funcional carboxilo, de fórmula -COOH. Los ácidos orgánicos, como el ácido acético (CH3-

COOH), el ácido fórmico (CHOOH), etc.; tienen propiedades similares a las que presentan los ácidos

inorgánicos, aunque generalmente son más débiles que éstos.

Algunas propiedades son:

- Tienen sabor ácido como en el caso del ácido cítrico en la naranja y el limón

- Cambian el color del papel tornasol azul a rosa, el anaranjado de metilo de anaranjado a rojo

y deja incolora a la fenolftaleína

- Son corrosivos- Producen quemaduras de la piel

- Son buenos conductores de electricidad en disoluciones acuosas

- Reaccionan con metales activos formando una sal e hidrógeno

- Reaccionan con bases para formar una sal más agua

- Reaccionan con óxidos metálicos para formar una sal más agua




Equipo: 46

Hipótesis.- Con ayuda del indicador, podremos saber si las sustancias son ácidos o bases.

Parámetro de ácidos y bases

Los indicadores.- Se les dan el nombre de indicadores a los compuestos químicos orgánicos

(electrólitos débiles) que varían de color de acuerdo con los cambios de concentración de ácido H3O

o base OH de la disolución a la que se agreguen.

La escala de pH (es igual al logaritmo negativo de la concentración de H3O) se utiliza para indicar la

acidez o basicidad de cualquier disolución acuosa.

Para poder comparar la acidez y la basicidad en las disoluciones se utiliza una escala numérica

llamada escala pH. Si la disolución tiene un pH menor que 7 se dice que es ácida; si el pH es mayor

que 7, por el contrario, es básica. El pH igual a 7 indica que la disolución es neutra, este es el caso

del agua destilada (químicamente pura), a 25º C y el pH fisiológico de la sangre es 7.4




Equipo: 47

Metodología de la práctica

Materiales y Reactivos para la práctica

Procedimiento.

Primer paso: Fue la identificación de la balanza analítica y los reactivos (Al, Fe, Zn, Mg, S).

Figura 1. Muestra de los reactivos y la balanza analítica.

Materiales Reactivos5 Tubos de ensayos 2 gr. Aluminio1 Gradilla 2 gr. Hierro2 Cucharillas de combustión 2 gr. Zinc6 Vidrio de reloj magnesio1 Matraz Erlenmeyer de 100ml 5 gr. Azufre1 Espátula1 Pizeta1 Mechero bunsen1 Tijeras

1 Balanza analítica

1 Embudo1 Probeta graduada 50 ml1 Tapón para matraz de plásticoEtiquetas para medir el PH




Equipo: 48

Segundo paso: Tomamos una muestra con ayuda de una espátula y un vidrio de reloj

posteriormente pasamos a pesar en la balanza analítica 0.2g De aluminio, 0.2g de hierro, 0.2g de

zinc y 0.5 gramos de azufre. Así como se muestra en la Figura 2.

Figura 2. Pesado de los reactivos en la balanza analítica.

Tercer paso: Fue el encendido del mechero bunsen para calentar los reactivos y ver sus

características a la hora de entrar en contacto con fuego. Así como se muestra en la Figura 3.

Figur a 3. Calentamiento de los reactivos.




Equipo: 49

Cuarto paso: Se procedió a pesar aproximadamente 0.5 g de azufre, después se colocó en la

cucharilla de combustión.

Figu ra 4. Azufre (S) sobre la cucharilla de combustión

Quinto paso: Sucesivamente se colocó la cucharilla con el azufre en la flama del mechero de bunsen

hasta que se logró observar la combustión, se quitó la cucharilla del fuego.

Figu ra 5. Calentamiento de azufre (S)




Equipo: 410

Sexto paso: Se introdujo la cucharilla con el azufre y una pequeña flama en el matraz color purpura,

se tomó en cuenta que la flama no debe tocar el agua. Después se utilizó el tapón sin horadar para

sujetar la cucharilla y para que no se escapara el gas producido por la combustión del azufre.

Gradualmente, se dejó durante 15 minutos que el gas producido por la combustión reaccionara con

el agua. La reacción presentó una coloración incolora. Como se muestra en la figura 6.

Figu ra 6. Calentamiento de azufre (S)

Séptimo paso: Después quemamos un pedazo de cinta de magnesio para lograr la oxidación, y

pudimos observar un destello muy grande, cuando comenzó a quemarse. Añadimos las cenizas al

tubo de ensaye, que era una especie de polvo color blanco. Como se muestra en la figura 7.

Figu ra 7. Cinta de Magnesio (Mg) logrando la oxidación




Equipo: 411

Octavo paso: Hicimos el mismo procedimiento con el aluminio solo que como era en polvo

ocupamos una cucharilla de combustión y lo derretimos (Figura 8 ). Y repetimos con el Zinc (Figura

9) y el Hierro (Figura 10) también, hasta obtener cenizas o que se derritieran.

Figura 8 . Calentamiento de Al Figura 9 . Calentamiento de Zn Figura 10 . Calentamiento de Fe

Noveno paso: Después con ayuda de un embudo se colocaron la muestra en un tubo de ensayo

previamente etiquetados con el nombre de cada reactivo.

Figura 11 . Reactivos al tubo de ensayo con Figura 12 . Tubos de ensayo etiquetados

Ayuda de un embudo. Con los nombres de los reactivos




Equipo: 412

Decimo paso: Con ayuda de una pipeta graduada de 5 ml, agregamos 4 ml de H2O destilada en

cada tubo de ensayo, posteriormente disolvimos el reactivo.

Figura 13 . Pipeta de 5 ml Figu ra 14 . Tubos de ensayo con 4 ml de H 2 O

Onceavo paso: Con ayuda de los medidores de pH las introducimos a cada tubo de ensayo para

determinar si hubo formación de un ácido o una base. Arrojándonos los siguientes datos como se muestra

en la Figura 15 y 16.

Figu ra 16. Tabla de resultados

Figur a 15. Resultados de los medidores de PH

Sustancia Base Acido

Azufre x

Aluminio X

Zinc X

Magnesio X

Hierro X




Equipo: 413

Resultados

Elemento Descripción Combustión H20Reacciones

típicas

Aluminio

(Al)

Tales elementos en

estado pulverulentodescomponen

vigorosamente el

agua liberando

hidrógeno capaz de

inflamarse por el calor

de la reacción.

Al entrar al contacto

con oxígeno almomento de la

combustión se

forma un oxido

metálico, su fórmula

es M + O2 - MO

En la unión o combinación

de óxidos metálicos conagua se forman bases,

donde terminan con el

radical OH -1 su fórmula es

MO + H2O – M(OH) -1

2 Al + 3H2O

Al2O3 + 3 H2

Hierro (Fe)


con oxígeno al

momento de la

combustión se

forma un oxido


es M + O2 - MO


de óxidos metálicos con

agua se forman bases,



MO + H2O – M(OH) -1

Fe (s) + ½ O2 +

2H __ Fe + H2O

Zinc (Zn)

El cinc en estado de

subdivisión y en masa

humidificada por

vapor de agua da

lugar a un

desprendimiento de

hidrógeno susceptible

de inflamarse por el

calor de reacción.


con oxígeno al

momento de la

combustión se

forma un oxido


es M + O2 - MO






MO + H2O – M(OH) -1

Zn + 2 H2 O

Zn(OH)2 + H2

En contacto con

el aire y una

pequeña

cantidad de agua

el zinc en polvo

reacciona

desprendiendo

calor suficiente

para mantener

incandescente el

polvo del metal.




Equipo: 414

Magnesio

(Mg)

Los elementos

alcalino térreos igual

como los alcalinos

pero con menor

vigorosidad

reaccionan

exotérmicamente con

el agua generando los

correspondientes

hidróxidos y liberando

hidrógeno.

Su reactividad se

acrecienta al

incrementarse su

peso atómico aunque

el calor liberado por la

reacción no es

suficiente para iniciar

la combustión del gas

inflamable.


con oxígeno al

momento de la

combustión se

forma un oxido


es M + O2 - MO






MO + H2O – M(OH) -1

Mg + 2 H2 O

Mg(OH)2 + H2

El magnesio

finamente

dividido, en

contacto con el

agua es

susceptible de

explotar bajo la

acción de un

impacto.

Azufre (S)


con oxígeno al

momento de la

combustión se

forma un oxido no


es NM + O2 - NMO

Esta sustancia reacciona

exotérmicamente y de

forma muy violenta al

adicionarle agua,

provocando proyecciones

corrosivas.

En esta combinación de

un oxido con un no metal

y agua se forman ácidos,

existe variedad de

combinación de ácidos

debido a que los no

metales presenta muchas

valencias, siempre inician

con H. Su fórmula esNMO + H2 - HNMO

H2 SO4 + H2O

SO4H2·H2O

(monohidrato)




Equipo: 415

Conclusiones

Las bases tienen sabor amargo, cambian el papel tornasol de rosado a azul, el anaranjado de metilo

de anaranjado a amarillo y la fenolftaleína de incolora a rosada fucsia, son jabonosas al tacto., son

buenas conductoras de electricidad en disoluciones acuosas, son corrosivos, reaccionan con los

ácidos formando una sal y agua, reacciona con los óxidos no metálicos para formar sal y agua.

Los ácidos tienen sabor ácido como en el caso del ácido cítrico en la naranja, cambian el color del

papel tornasol azul a rosado, el anaranjado de metilo de anaranjado a rojo y deja incolora a la

fenolftaleína, son corrosivos, producen quemaduras de la piel, son buenos conductores de

electricidad en disoluciones acuosas, reaccionan con metales activos formando una sal e hidrogeno,

reacciona con bases para formar una sal más agua., reaccionan con óxidos metálicos para formar

una sal más agua.

El Óxido es la combinación del oxígeno con un cuerpo. Ejemplo: Óxido de Carbono (Co).

Los Óxidos pueden ser: Metálicos (Básicos) y No Metálicos (Ácidos), los metálicos forman hidróxidos

y los no metálicos forman oxácidos.

Las bases se pueden reconocer fácilmente a través de un cambio de color en un indicador Acido-

Básico como el papel Tornasol. Las disoluciones básicas tornan el papel tornasol rosado a un color

azul al entrar en contacto con ella.




Equipo: 416

Recomendaciones

1. Las alumnas deberán de acudir al laboratorio con el cabello amarrado.

2. Usar adecuadamente los reactivos.

3. Llevar su equipo de seguridad bata, botas, lentes, guantes y cubre bocas.

4. Cuando vayamos a pesar cada uno de los equipos debemos de ir en orden.

5. No debemos dejar destapados reactivos ni sustancias.

6. No una vez que pesamos, no debemos de volver a poner en el bote lo del reactivo pesado.

7. Deben de haber más equipos para pesar los reactivos.

8. Después de pesar debemos de dejar los equipos limpios.

9. El área de trabajo de los equipos debe de estar limpia y ordenada.

10. Mantener el orden el en laboratorio, para evitar accidentes.

Bibliografía

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