FACULTAD: INGENIERIA INDUSTRIAL

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PRINCIPIOS TEORICOS

DESARROLLO HISTORICO

Como resultado de los descubrimientos que establecieron en firme la teoría

atómica de la materia en el primer cuarto del siglo XIX, los científicos pudieron

determinar las masas atómicas relativas de los elementos conocidos hasta

entonces. El desarrollo de la electroquímica durante ese periodo por parte de los

químicos británicos Humphry Davy y Michael Faraday condujo al descubrimiento

de nuevos elementos.

INTRODUCCION EXPERIMENTAL AL SISTEMA PERIODICO 1

FACULTAD: INGENIERIA INDUSTRIAL

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En 1829 se habían descubierto los elementos suficientes para que el químico

alemán Johann Wolfgang Döbereiner pudiera observar que había ciertos

elementos

que tenían propiedades muy similares y que se

presentaban en tríadas: cloro, bromo y yodo; calcio,

estroncio y bario; azufre, selenio y teluro, y cobalto,

manganeso y hierro. Sin embargo, debido al número

limitado de elementos conocidos y a la confusión

existente en cuanto a la distinción entre masas

atómicas y masas moleculares, los químicos no

captaron el significado de las tríadas de Döbereiner.

El desarrollo del espectroscopio en 1859 por los físicos

alemanes Robert Wilhelm Bunsen y Gustav Robert

Kirchhoff, hizo posible el descubrimiento de nuevos

elementos. En 1860, en el primer congreso químico internacional celebrado en el

mundo, el químico italiano Stanislao Cannizzaro puso de manifiesto el hecho de

que algunos elementos (por ejemplo el oxígeno) poseen moléculas que contienen

dos átomos. Esta aclaración permitió que los químicos consiguieran una "lista"

consistente de los elementos.

Estos avances dieron un nuevo ímpetu al intento de descubrir las interrelaciones

entre las propiedades de los elementos. En 1864, el químico británico John A. R.

Newlands clasificó los elementos por orden de masas atómicas crecientes y

observó que después de cada siete elementos, en el octavo, se repetían las

propiedades del primero. Por analogía con la escala musical, a esta repetición

periódica la llamó ley de las octavas. El descubrimiento de Newlands no

INTRODUCCION EXPERIMENTAL AL SISTEMA PERIODICO 2

Johaan Wolfgang Dobereiner

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impresionó a sus contemporáneos, probablemente porque la periodicidad

observada sólo se limitaba a un pequeño número de los elementos conocidos.

Mendeléiev y Meyer, la ley química que afirma que las propiedades de todos los

elementos son funciones periódicas de sus masas atómicas fue desarrollada

independientemente por dos químicos: en 1869

por el ruso Dmitri I. Mendeléiev y en 1870 por el

alemán Julius Lothar Meyer. La clave del éxito

de sus esfuerzos fue comprender que los

intentos anteriores habían fallado porque

todavía quedaba un cierto número de

elementos por descubrir, y había que dejar los

huecos para esos elementos en la tabla. Por

ejemplo, aunque no existía ningún elemento

conocido hasta entonces con una masa

atómica entre la del calcio y la del titanio,

Mendeléiev le dejó un sitio vacante en su sistema

periódico. Este lugar fue asignado más tarde al elemento escandio, descubierto en

1879, que tiene unas propiedades que justifican su posición en esa secuencia. El

descubrimiento del escandio sólo fue parte de una serie de verificaciones de las

predicciones basadas en la ley periódica, y la validación del sistema periódico

aceleró el desarrollo de la química inorgánica.

El sistema periódico ha experimentado dos avances principales desde su

formulación original por parte de Mendeléiev y Meyer. La primera revisión extendió

el sistema para incluir toda una nueva familia de elementos. Este grupo

comprendía los tres primeros elementos de los gases nobles o inertes, argón,

helio y neón, descubiertos en la atmósfera entre 1894 y 1898 por el matemático y

físico británico John William Strutt Rayleigh y el químico británico William Ramsay.

INTRODUCCION EXPERIMENTAL AL SISTEMA PERIODICO 3

Dimitri Mendeleiev

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El segundo avance fue la interpretación de la causa de la periodicidad de los

elementos en términos de la teoría de Bohr (1913) sobre la estructura electrónica

del átomo.

TABLA PERIODICA DE LOS ELEMENTOS

El químico ruso Dmitri Mendeléiev propuso la tabla periódica de los elementos,

que agrupaba a éstos en filas y columnas según sus propiedades químicas.

Inicialmente, los elementos fueron ordenados por su peso atómico. A mediados

del siglo XIX, cuando Mendeléiev hizo esta clasificación, se desconocían muchos

elementos; los siguientes descubrimientos completaron la tabla, que ahora está

ordenada según el número atómico de los elementos (el número de protones que

contienen).

El Sistema periódico o Tabla periódica es un esquema de todos los elementos

químicos dispuestos por orden de número atómico creciente y en una forma que

refleja la estructura de los elementos. Los elementos están ordenados en siete

hileras horizontales, llamadas periodos, y en 18 columnas verticales, llamadas

grupos. El primer periodo, que contiene dos elementos, el hidrógeno y el helio, y

los dos periodos siguientes, cada uno con ocho elementos, se llaman periodos

cortos. Los periodos restantes, llamados periodos largos, contienen 18 elementos

en el caso de los periodos 4 y 5, o 32 elementos en el del periodo 6. El periodo

largo 7 incluye el grupo de los actínidos, que ha sido completado sintetizando

núcleos radiactivos más allá del elemento 92, el uranio.

Los grupos o columnas verticales de la tabla periódica fueron clasificados

tradicionalmente de izquierda a derecha utilizando números romanos seguidos de

las letras "A" o "B", en donde la "B" se refiere a los elementos de transición. En la

actualidad ha ganado popularidad otro sistema de clasificación, que ha sido

adoptado por la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC, siglas en

INTRODUCCION EXPERIMENTAL AL SISTEMA PERIODICO 4

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inglés). Este nuevo sistema enumera los grupos consecutivamente del 1 al 18 a

través de la tabla periódica.

TENDENCIAS GENERALES DE LAS PROPIEDADES QUIMICAS DE

LOS ELEMENTOS

Antes de estudiar los elementos en grupos individuales conviene hacer una

revisión global de ciertas tendencias. Se ha dicho que los elementos del mismo

grupo se parecen entre sí en su comportamiento químico porque tienen

configuraciones electrónicas externas semejantes. Esta afirmación, aunque es

correcta en términos generales, debe aplicarse con precaución. Los químicos

saben, desde hace mucho tiempo, que el primer miembro de cada grupo (el

elemento del segundo periodo, desde el litio hasta el flúor) difiere del resto de los

miembros del mismo grupo. Por ejemplo, el litio presenta muchas, pero no todas

las propiedades características de los metales alcalinos. De forma semejante, el

berilio es, hasta cierto punto, un miembro atípico del grupo2A y así

sucesivamente. La diferencia se atribuye al tamaño inusualmente pequeño del

primer miembro de cada grupo.

Otra tendencia en el comportamiento químico de los elementos representativos

son las relaciones diagonales. Las relaciones diagonales se refieren a las

semejanzas que existen entre pares de elementos de diferentes grupos y periodos

en la tabla periódica. De manera específica, los tres primeros miembros del

segundo periodo (Li, Be, y B) presentan muchas semejanzas con los elementos

localizados diagonalmente debajo de ellos en la tabla periódica. La explicación de

este fenómeno es la semejanza en la densidad de carga de sus cationes. Los

cationes con densidad de carga parecida reaccionan de manera semejante con los

aniones, y por lo tanto forman el mismo tipo de compuestos. De esta manera, la

química del litio, en algunos aspectos, es semejante a la del magnesio; lo mismo

sucede con el berilio y el aluminio, y con el boro y el silicio. Se dice que cada uno

de estos pares presenta una relación diagonal.

INTRODUCCION EXPERIMENTAL AL SISTEMA PERIODICO 5

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Es necesario recordar que la comparación de las propiedades de los elementos

del mismo grupo es más valida si se trata de elementos del mismo tipo en relación

con su carácter metálico. Estos lineamientos se aplican a los elementos de los

grupos 1A y 2A, ya que todos son metálicos, y los elementos de los grupos 7ª y 8ª,

que son todos no metales. En el caso de los grupos 3ª al 6ª, donde los elementos

cambian de no metales a metales o de no metales a metaloides, es natural

esperar una variación mayor en las propiedades químicas aun cuando los

miembros del mismo grupo tengan configuraciones electrónicas externas

semejantes.

HIDROGENO.- No hay una posición totalmente adecuada para el hidrogeno

en la tabla periódica. Por tradición el hidrogeno se presenta en el grupo 1ª,

pero en realidad forma una clase independiente. Al igual que los metales

alcalinos, tiene un solo electrón s de valencia y forma un ion mono positivo

(H+), el cual se encuentra hidratado en disolución. Por otra parte el

hidrogeno también forma el ion hidruro (H-) en compuestos iónicos cono

NaH y CaH2. En este aspecto, el hidrogeno se parece a los halógenos, ya

que todos forman iones mononegativos (F-, Cl-, Br- e I-) en los compuestos

iónicos. Los hidruros iónicos reaccionan con agua para producir hidrogeno

gaseoso y el hidróxido metálico correspondiente

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

CaH2(g) + 2H2O(l) Ca(OH)2(s) + 2H2(g)

ELEMENTOS DEL GRUPO 1A (ns1, n≥2).- Los metales alcalinos se

agrupan en una serie de seis elementos químicos en el grupo IA del

sistema periódico. Comparados con otros metales son blandos, tienen

puntos de fusión bajos, y son tan reactivos que nunca se encuentran en la

naturaleza si no es combinado con otros elementos. Son poderosos

agentes reductores, o sea, pierden fácilmente un electrón, y reaccionan

INTRODUCCION EXPERIMENTAL AL SISTEMA PERIODICO 6

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violentamente con agua para formar hidrógeno gas e hidróxidos del metal,

que son bases fuertes. Los metales alcalinos son, por orden de número

atómico creciente: litio, sodio, potasio, rubidio, cesio y francio. Del francio

existen solamente isótopos radiactivos. ELEMENTOS DEL GRUPO 2A (ns2, n≥2).- como grupo, los metales

alcalinotérreos son algo menos reactivos que los metales alcalinos. Tanto la

primera como la segunda energía de ionización disminuyen desde el berilio

hacia el bario. Tienden a formar iones +2, y el carácter metálico aumenta de

arriba hacia abajo. La mayoría de loa compuestos del berilio así como

algunos compuestos del magnesio, son moleculares, más que iónicos, por

naturaleza.

ELEMENTOS DEL GRUPO 3A (ns2np1, n≥2).- el primer miembro de este

grupo, el boro, es un metaloide; el resto son metales. El boro no forma

compuestos binarios y no reacciona con el oxigeno gaseoso ni con el agua.

El siguiente elemento , el aluminio, forma fácilmente oxido de aluminio

cuando se expone al aire:

4Al(s) + 3O2(g) 2Al2O3(s)

Los demás elementos metálicos del grupo 3A forman iones monopositivos como

iones triposoitivos, así mismo forman muchos compuestos moleculares como el

AlH3.

ELEMENTOS DEL GRUPO 4A (ns2np2, n≥2).- el primer miembro, el

carbono, es un no metal y los dos miembros siguientes, silicio y germanio,

son metaloides. Estos elementos no forman compuestos iónicos. Los

elementos metálicos de este grupo, estaño y plomo, no reaccionan con

agua pero si con ácidos (acido clorhídrico, por ejemplo) para liberar

hidrogeno gaseoso:

Sn(s) + 2H+(ac) Sn2+(ac) + H2(g)

INTRODUCCION EXPERIMENTAL AL SISTEMA PERIODICO 7

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Pb(s) + 2H+(ac) Pb2+(ac) + H2(g)

ELEMENTOS DEL GRUPO 5A (ns2np3, n≥2).- en este grupo, el nitrógeno y

el fósforo son no metales, el arsénico y el antimonio son metaloides y el

bismuto y el bismuto es un metal. Así, es de esperar una mayor variación

en las propiedades dentro del grupo.

ELEMENTOS DEL GRUPO 6A (ns2np4, n≥2).- los tres primeros miembros

de este grupo (oxigeno, azufre y selenio) son no metales y los dos últimos

(telurio y polonio) son metaloides. El oxigeno es un gas diatómico; el azufre

y el selenio elementales tienen la formula molecular S8 y Se8,

respectivamente, el telurio y el polonio poseen estructuras tridimensionales

más extensas. Los elementos de este grupo (en especial el oxigeno)

forman una gran cantidad de compuestos moleculares con los no metales.

ELEMENTOS DEL GRUPO 7A (ns2np5, n≥2).- conocidos como los

halógenos, son todos no metales con la formula X2. Debido a su gran

radioactividad, los halógenos nunca se encuentran en estado elemental en

la naturaleza. Los halógenos tienen altas energías de ionización y gran

afinidad electrónica. A su vez también forman muchos compuestos

moleculares entre ellos mismos (como ICl y BrF3) y con elementos de otros

grupos (NF3, PCl5 y SF6). Los halógenos reaccionan con hidrogeno para

formar halogenuros de hidrogeno. Esta reacción es explosiva cuando se

utiliza flúor, pero se vuelve cada vez menos violenta según se sustituye por

cloro, bromo y yodo.

ELEMENTOS DE TRANSICION.- Estos elementos no son tan activos como

los representativos, todos son metales y por tanto son dúctiles, maleables,

tenaces, con altos puntos de fusión y ebullición, conductores del calor y la

electricidad. Poseen orbitales semilleros, y debido a esto es su variabilidad

en el estado de oxidación. Debido al estado de oxidación, los compuestos

son coloridos.

INTRODUCCION EXPERIMENTAL AL SISTEMA PERIODICO 8

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LOS GASES NOBLES (ns2np6, n≥2).- todos los gases nobel existen como

especies monoatómicas. Sus atomos tienes llenos por completo los

subniveles externos ns y np, lo que les confiere una gran estabilidad. Las

energias de ionización de los elementos del grupo 8A se encuentran entre

las más altas de todos los elementos y no tienden a aceptar más

electrones. Los compuestos de estos gases no tienen aplicación industrial y

no están implicados en procesos biológicos naturales. No se conocen

compuestos con el helio ni con el neón.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Antes de empezar con el procedimiento, vamos a detallar cuáles fueron los

materiales correspondientes que se utilizaron para el desarrollo de esta práctica

de laboratorio.

MATERIALES:

PIPETA TUBO DE ENSAYO

ESPATULA

VASO PRECIPITADO

INTRODUCCION EXPERIMENTAL AL SISTEMA PERIODICO 9

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PINZA PARA CRISOL PIZETA

Ahora correspondemos a explicar cuáles fueron los procedimientos

experimentales de cada uno de los siguientes elementos analizados, en donde se

tratará de dar especial atención a las propiedades características de uno o dos

elementos comunes en cada grupo y las relaciones entre sus propiedades y

aquellas de sus congéneres en el grupo:

FAMILIA DE LOS METALES ALCALINOS-GRUPO

1A:

LITIO (Li)

Retiramos dicho metal con la pinza para crisol sobre una

plancha de vidrio. Y observamos un brillo

metálico característico de todos los

metales alcalinos.

Con la ayuda de la espátula y con un poco de fuerza,

retiramos un pequeño pedazo del metal.

INTRODUCCION EXPERIMENTAL AL SISTEMA PERIODICO 10

FACULTAD: INGENIERIA INDUSTRIAL

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Notamos que en su interior posee un color negruzco,

sin perder su brillo metálico. Cabe mencionar que los

elementos de este grupo se oxidan rápidamente.

En un vaso de precipitado se adiciono

aproximadamente 50ml. de agua potable. Utilizando

la pinza se introdujo con cuidado el trozo de litio

previamente cortado en el vaso con agua.

Observamos y nos percatamos que hubo una

solución rápida y burbujeante, ese burbujeo se debe a que la mezcla libera

hidrogeno gaseoso acompañado de calor, dicha solución se le conoce como

reacción exotérmica.

Luego añadimos dos gotas del indicador de

fenolftaleína al vaso y se observa que la

solución cambio a color rojo grosella, esto

ocurre debido a que dicho indicador al

reaccionar con una base o hidróxido produce un

color grosella.

La fenolftaleína se considera como una

sustancia generalmente de origen orgánico que

tiene la propiedad de adoptar una coloración

característica frente a un acido o a una base,

pero para este caso adopta el color grosella para

la base.

Finalmente se obtiene la siguiente ecuación:

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

INTRODUCCION EXPERIMENTAL AL SISTEMA PERIODICO 11

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SODIO (Na)

Retiramos dicho metal con la pinza para crisol

sobre una plancha de vidrio. Y observamos que

posee un color plateado y como todos los metales

un brillo metálico.

De igual manera retiramos un pequeño pedazo de

sodio con la ayuda de la espátula, pero a diferencia

con el anterior metal se hizo con más facilidad esto

también se debe principalmente a que cumplen las

propiedades de un metal como son la maleabilidad y ductibilidad. Se observa que

el Sodio recientemente cortado tiene un lustre metálico

color mostaza.

En un vaso de precipitado se adiciono

aproximadamente 50ml. de

agua potable. Utilizando la

pinza se introdujo con

cuidado el trozo de sodio

previamente cortado, en el

vaso con agua. Se observa

que el pequeño trozo de

Sodio toma la forma de una pequeña esfera, posee un

movimiento más violento y demora un poco más que

el litio en desintegrase

para formar una solución

homogénea.

INTRODUCCION EXPERIMENTAL AL SISTEMA PERIODICO 12

FACULTAD: INGENIERIA INDUSTRIAL

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Luego añadimos dos gotas del indicador de fenolftaleína al vaso. Se observa que

la solución cambio a color grosella y esto ocurre debido a que dicho indicador al

reaccionar con una base o hidróxido, en este caso el hidróxido de sodio

(NaOH(ac)), produce un color grosella.

Finalmente se tiene la siguiente ecuación:

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

POTASIO (K)

Retiramos dicho metal con la pinza para crisol

sobre una plancha de vidrio. Y observamos

que posee un color blanco plateado y como

todos los metales un brillo metálico.

De igual misma manera retiramos un

pequeño pedazo de potasio con la ayuda

de la espátula, y en este caso se observa que el potasio recientemente cortado

tiene un lustre metálico color azulado, además es más fácil de cortar que los

anteriores debido a que es el quinto metal más ligero y

liviano.

En un vaso de precipitado se adiciono

aproximadamente 50ml. de agua potable. Utilizando la

pinza se introdujo con cuidado el trozo de sodio

previamente cortado, en el vaso con agua. Se observa

que el pequeño trozo

de potasio al igual

que otros metales

alcalinos reacciona violentamente con el agua

desprendiendo hidrógeno, e inflamándose

espontáneamente en presencia de agua. La

INTRODUCCION EXPERIMENTAL AL SISTEMA PERIODICO 13

FACULTAD: INGENIERIA INDUSTRIAL

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reacción es notablemente mucho más violenta que la del litio o sodio con agua, y

es suficientemente exotérmica para que el gas hidrógeno desarrollado se

encienda; se notó también que la reacción fue más rápida que las anteriores.

Luego añadimos dos gotas del indicador de

fenolftaleína al vaso. Se observa que la solución

cambio a color grosella y esto también ocurre

debido a que dicho indicador al reaccionar con una

base o hidróxido en este caso el hidróxido de

Potasio (KOH(ac) )produce un color grosella.

Finalmente se tiene la siguiente ecuación:

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

FAMILIA DE LOS METALES ALCALINOS TERREOS-GRUPO 2A:

FORMACION DE SULFATOS:

Se tiene cuatro tubos de ensayos, y antes de

empezar con el experimento se le hace un

respectivo enjuague con agua destilada.

A cada tubo de ensayo y por orden se la añade

los siguientes compuestos: MgCl2, CaCl2, SrCl2

y BaCl2 respectivamente.

1 2 3 4

INTRODUCCION EXPERIMENTAL AL SISTEMA PERIODICO 14MgC CaC SrC BaC

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Una vez echados los compuestos, se observara que todos son de color tranparente en su principio. De la misma manera se le añade 10 gotas de H2SO4 (concentración 10%) lo agitamos suavemente y se observa lo siguiente:

En cada tubo veamos si se formo el precipitado o no:

En el tubo #1 no

hubo reacción por lo tanto no hay precipitado.

En el tubo #2 hubo una reacción débil por lo que su

precipitado no era tan visible.

En el tubo #3 su reacción fue más notoria puesto que

su precipitado empezaba a visualizarse.

En el tubo #4 si hubo una reacción total ya que en el

fondo del tubo reposaba una buena cantidad de precipitado (partículas blancas).

Al notar que en una solución no hubo reacción, se le añade 20 gotas de etanol

(C2H5OH) para ver si así genera su precipitado. Pero al observar notamos que los

resultados no variaron mucho, puesto que en el primer tubo sigue sin reaccionar

por lo tanto sigue sin tener precipitado.

Finalmente se tienes las siguientes reacciones:

MgCl2 (l) + H2SO4 (l) MgSO4 (s) + 2HCl (ac)

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

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

INTRODUCCION EXPERIMENTAL AL SISTEMA PERIODICO 15

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

FAMILIA DE LOS HALOGENOS-GRUPO 7A:

FORMACION DE LOS HALUROS DE

PLATA

Se tiene cuatro tubos de ensayos, y antes

de empezar con el experimento se le hace

un respectivo enjuague con agua destilada.

A cada tubo de ensayo y por orden se la

añade los siguientes compuestos: NaF,

NaCl, KBr y KI respectivamente.

1 2 3 4

Una vez echados los compuestos, se observara que todos son de color tranparente en su principio. De la misma manera se le añade 10 gotas de AgNO3

(concentración 1%) lo agitamos suavemente y se observa lo siguiente:

En cada tubo veamos si se formo el precipitado o no:

INTRODUCCION EXPERIMENTAL AL SISTEMA PERIODICO 16

KIKBrNaClNaF

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:

T1.-NaF(ac)+AgNO3(ac) AgF(s)+NaNO3(ac)

No pasa nada

T2.-NaCl(ac)+AgNO3(ac) AgCl(s)

+NaNO3(ac) Se vuelve blanco

T3.-KBr(ac)+AgNO3(ac) AgBr(s)

+KNO3(ac)

Se vuelve ligeramente Crema

T4.-KI(ac)+AgNO3(ac) AgI(s)+KNO3(ac)

Se vuelve amarillo

SOLUBILIDAD DE LOS HALUROS DE PLATA EN MEDIO AMONIACAL

A las soluciones que no reaccionaron, se le

añade 10 gotas de NH3 (concentración 7M), en

el orden establecido lo agitamos y se observa que:

La solución del primer tubo (AgF(s)) se

vuelve tranparente rojizo

La solución del segundo tubo (AgCl(s)) torna

un color transparente amarillento

La solución del tercer tubo (AgBr(s)) se vuelve

a un color transparente amarillento oscuro.

INTRODUCCION EXPERIMENTAL AL SISTEMA PERIODICO 17

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La solución del cuarto tubo (AgI(s)) posee un color amarillento oscuro.

PROPIEDAD DE DESPLAZAMIENTO DE HALOGENOS

En un tubo de ensaño previamente lavado, colocamos 10 gotas de la solución de KBr, luego agregamos 10 gotas de agua de cloro lo agitamos y observamos que:

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

La solución se vuelve de color amarillo claro

Después agregamos 5 gotas del solvente de CCl4 a la solución lo agitamos y observamos que no pasó nada.

En un tubo de ensaño previamente lavado, colocamos 10 gotas de la solución de KI, luego agregamos 10 gotas de agua de bromo lo agitamos y observamos que:

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

El resultado se vuelve de color violeta

INTRODUCCION EXPERIMENTAL AL SISTEMA PERIODICO 18

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RESULTADOS Y CONCLUSIONES

1.- De la experiencia con los metales alcalinos:

Litio(Li)o Cuando el metal litio, de color negro, es cortado podemos observar

que las caras nuevas, resultadas del corte, tienen cierto brillo metálico (plateado) que solo lo podemos apreciar por ciertos segundos ya que el litio es muy reactivo actuando con el oxígeno del ambiente de manera casi instantánea.

o Al hacer reaccionar el litio con el agua se produce una reacción muy

violenta y rápida, tan rápida, que nos da la sensación de que el metal desapareciera. Al mismo tiempo que el metal se disuelve en el agua el gas hidrogeno emana hacia la atmósfera en forma de un gas blanquecino.

o Cuando se le agrega fenolftaleína a la solución, dicha solución, se

torno de un color rojo grosella lo que nos indica que solución es básica( se ha formado hidróxido de litio(LiOH))

Sodio(Na)o Cuando el Na de color gris es cortado podemos observar su brillo

metálico de color plateado blanquecino.o Al hacer reaccionar el Na con el agua también se da una reacción

muy violente y rápida, parecido a la reacción del litio, también se emite gas hidrógeno de color blanquecino.

o La solución al reacciona con la fenolftaleína también resultará ser

básica formándose así un hidróxido(para este caso hidróxido de sodio (NaOH))

Potasio(K)o El potasio de color azul al ser partido nos da luz de su brillo metálico

un color celeste oscuro.o Al reaccionar el K con el agua se produce una reacción mucho más

violenta que las anteriores hasta tal punto que se pueden observar pequeñas chispas.

INTRODUCCION EXPERIMENTAL AL SISTEMA PERIODICO 19

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o Al agregar fenolftaleína también nos dará como resultado un

hidróxido [hidróxido de potasio(K(OH))]

2.- De la experiencia con los metales alcalinos-térreos.

Cuando se hace reaccionar el acido sulfúrico(H2SO4) con los siguientes compuestos: MgCl2, CaCl2, SrCl2 y BaCl2 se formaron ciertos precipitados que con respecto a sus cantidades quedarán ordenados de la siguiente manera:

MgCl2 CaCl2 SrCl2 BaCl2 + + + + H2SO4 H2SO4 H2SO4 H2SO4

A las soluciones resultantes se les agregará etanol[C2H5(OH)] lo que traerá como consecuencia un aumento en las precipitaciones:

INTRODUCCION EXPERIMENTAL AL SISTEMA PERIODICO 20

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3.- De la experiencia con los halógenos.

Al adicionar nitrato de plata(AgNO3) a los compuestos NaF, NaCl, KBr y KI estos reaccionaran cambiando su color transparente a las que se muestran:

NaF NaCl KBr KI

+ + + +

AgNO3 AgNO3 AgNO3 AgNO3

Posterior a la reacción de los compuestos con el AgNO3 se les agrega NH3 7M lo que determinará un aumento de solubilidad en cada compuesto trayendo como consecuencia un aclaramiento:

INTRODUCCION EXPERIMENTAL AL SISTEMA PERIODICO 21

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4.- De la experiencia del desplazamiento de los halógenos:

Para el KBro Cuando se agregan 5 gotas de tetra cloruro de carbono(CCl4) a 1ml

de KBr y se agitan se pueden diferenciar dos fases:

o Luego al agregar agua de Cl2 a la solución se notará nuevamente 2

fases, donde la inferior se tornará de color naranja y esto es porque es el color característico del Br2.

INTRODUCCION EXPERIMENTAL AL SISTEMA PERIODICO 22

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Para el KIo Cuando se agrega 5 gotas de CCl4 a 1 mL de KI y se agita se

observan 2 fases:

o Luego al agregar agua de Br2 a la solución se notará nuevamente 2

fases , donde la inferior se tornará de color naranja y esto es porque es el color característico del Br2:

INTRODUCCION EXPERIMENTAL AL SISTEMA PERIODICO 23

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EJEMPLOS DE CÁLCULO

INTRODUCCION EXPERIMENTAL AL SISTEMA PERIODICO 24

Reacción Color Inicial Color final ¿Hubo Reacción?

KBr + Cl2 à KCl + Br2

Violeta Amarillo Si

KI + Cl2 à KCl + I2 Violeta claro Violeta Si

NaCl + Br2 à NaCl + Br2

Naranja Naranja No

KI + Br2 à KBr + I2 Violeta Oscuro

Violeta Si

NaCl + I2 à NaCl + I2

Violeta Violeta No

KBr + I2 à KBr + I2 Violeta Violeta No

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DISCUSIÓN DE RESULTADOS

A pesar de no haber realizado operaciones cuantitativas o haber calculado una resultado por medio de una formula, eso no implica que nuestro análisis haya sido errado.

Una prueba por la que hemos podido equivocarnos con los resultados y obtener uno equivoco, son por diversos factores por las que detallaremos a continuación:

FALLOS HUMANOS.- esta prueba es muy clara, debido a que en el laboratorio no contábamos con equipos eficientes como para poder obtener mediciones exactas de las que pedía el profesor. Un ejemplo claro esta cuando nos piden añadir 10 gotas de tal compuesto al tubo de ensayo, para hacer tal maniobra es casi imposible hacerlo, ya que no sabemos con exactitud si le habremos echado las 10 gotas que nos pidieron.

FALLOS EXPERIMENTALES.- al momento de hacer la práctica de laboratorio, estuvimos haciendo mezclas de elementos para ver sus propiedades y comportamiento. Pero lo que no nos dimos cuenta es que también hemos estado mezclando agua potable en nuestras soluciones, porque al lavar los tubos de ensayos, a pesar de hacerlos con agua destilada, siempre va a quedar un minúsculo rastro de agua potable. Todo esto sumado los restos de sustancias impregnadas en nuestros guantes, hace que nuestro resultado experimental sea fallido.

INTRODUCCION EXPERIMENTAL AL SISTEMA PERIODICO 25

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BIBLIOGRAFIA

Raymond Chang-QUIMICA-novena edición-año 2007- pagina 336_350

Raymond Chang, "Quimica" Sexta Edición, McGraw-Hill Pág. 248 – 250.

http://www.monografias.com/trabajos12/taper/taper.shtml

Microsoft Encarta - química general

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CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

- El Ca reacciona más rápido que el Mg porque sus electrones de valencia del Ca

se encuentran en un nivel más alto de energía, o sea que son más inestable, es

por ello que estos electrones de valencia son muchos más reactivos

Ahora si comparamos la reacción del Ca con el del Fe se notó que la reacción del

Calcio es mucho más rápida, esto se debe que el Fe tiene una mayor Zef, es por

eso que sus electrones son más penetrantes, o sea que son atraídos con una

mayor intensidad, es por ello que la reacción del Ca es más rápida.

- Se apreció un cambio de color, al agregarle fenolftaleína a los alcalinos

tornándose de color rojo grosella debido a que la fenolftaleína toma dicha

coloración cuando está en presencia de una base o álcali, que en la muestra está

representado por los hidróxidos formados.

- Por lo general estos metales se guardan inmersos en aceites (en este caso

keresone), porque si entran en contacto con el aire una gruesa capa de productos

de oxidación cubre con rapidez la lustrosa superficie del metal. Por ejemplo el Litio

(Li) se oxida a óxido de litio (Li2O), que a su vez reacciona con el dióxido de

carbono (CO2) para dar carbonato de litio (Li2CO3)

-En la reacción del sodio con el agua es violenta, el sodio se derrite, y "se desliza"

sobre la superficie del agua como un glóbulo plateado con un movimiento caótico;

el hidrógeno que se desprende casi siempre arde. En esta reacción se aprecia

desprendimiento de energía en forma de calor, es por o que esta reacción es

exotérmica.

 El potasio reacciona tan vigorosamente con el agua que el hidrógeno desprendido

se enciende. El color rojo grosella del indicador ácido-base fenolftaleína confirma

la presencia de los iones OH- generados durante la reacción.

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-La electronegatividad es la capacidad de un átomo de un elemento de atraer

hacia sí los electrones compartidos de su enlace covalente con un átomo de otro

elemento.

Los valores de la electronegatividad de los elementos representativos aumentan

de izquierda a derecha en la tabla periódica, a medida que aumenta el número de

electrones de valencia y disminuye el tamaño de los átomos. El flúor, de afinidad

electrónica muy elevada, y cuyos átomos son pequeños, es el elemento más

electronegativo y, en consecuencia, atrae a los electrones muy fuertemente.

Dentro de un grupo, la electronegatividad disminuye, generalmente, al aumentar el

número y el radio atómicos. El cesio, el elemento representativo de mayor tamaño

y de menor energía de ionización, es el menos electronegativo de estos

elementos.

Un átomo electronegativo tiende a tener una carga parcial negativa en un enlace

covalente, o a formar un ion negativo por ganancia de electrones.

Dos átomos con electronegatividades muy diferentes forman un enlace iónico.

Pares de átomos con diferencias pequeñas de electronegatividad forman enlaces

covalentes polares con la carga negativa en el átomo de mayor electronegatividad.

-Un precipitado es el sólido que se produce en una disolución por efecto de una reacción química o bioquímica. A este proceso se le llama precipitación. Dicha precipitación puede ocurrir cuando una sustancia insoluble se forma en la disolución debido a una reacción química o a que la disolución ha sido sobresaturada por algún compuesto, esto es, que no acepta más soluto y que al no poder ser disuelto, dicho soluto forma el precipitado.

Mediante la adición de reactivos, los contaminantes solubles se transforman en formas insolubles o de una menor solubilidad. Es la tecnología de pretratamiento más común para la eliminación de contaminantes que se utiliza para reducir la concentración de metales en el agua residual a niveles que no causen

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preocupación. También se utiliza para eliminar la dureza del agua cuyo nombre es ablandamiento.

APENDICE

1) ¿Por qué el color del recipiente de vidrio en el que se almacena el metal alcalino? ¿Qué propiedad debe tener el líquido en el cual se encuentra sumergido el metal?

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-El color del recipiente de vidrio en el que se almacena el metal alcalino debe tener un color transparente para poder observar si el metal con el agua son totalmente solubles y tambien se podrían apreciar las precipitaciones si las hubiera. En la experiencia se trabajo sumergiendo el metal en agua entonces el liquido en el que se sumerge el metal debe tener las mismas propiedades que el agua, es decir; tener la propiedad de dar un electrón (oxidar) a un metal .

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

- La reactividad de los metales con el agua se debe a q el H2O oxida al metal convirtiéndolo en un ión positivo y formando hidrogeno. Los metales reaccionan en forma explosiva con el agua, cuando un metal alcalino reacciona con el agua, se produce la reacción : Na + H2O Na(OH) + H2, se desprende hidrogeno , que es un gas explosivo e inflamable, la reactividad aumenta al aumentar el numero atómico ya que la energía de ionización (energía necesaria para transformarse en ion positivo),disminuye al descender de un grupo los metales alcalinos, al agregar fenolftaleína (indicador de acido - base) a la mezcla resultante (Na(OH)) nos damos cuenta que la mezcla se torna de un color morado, esto se debe a que se ha formado una base.

3) ¿Qué propiedad permite que los elementos precipiten cuando están en solución acuosa?

- La precipitación de un elemento en solución acuosa se debe a que: primero el elemento no es totalmente soluble en dicho solvente llegando a observar partículas que no se han disuelto en la mezcla en la mezcla o también se puede tener el caso en el que los elementos mezclados reaccionen formando otros elementos.

En los dos casos se tiene que los elementos sólidos observados en la mezcla son más densos que el solvente debido a eso el elemento se precipita.

4) ¿Explicar el color de la fase orgánica en la experiencia de los halógenos?

Se debe porque es la naturaleza de los elementos por ejemplo en el Br2 su color característico es el anaranjado así como para CCl4 será de color amarillo.

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