Prac8 Tipo de Reacciones Quimicas(1) (1)
-
Upload
nena-jessi-love -
Category
Documents
-
view
68 -
download
0
Transcript of Prac8 Tipo de Reacciones Quimicas(1) (1)
-
1
Universidad Central del Ecuador
Facultad de Ingeniera Qumica
Escuela de Ingeniera Qumica
Laboratorio de Qumica General I (Paralelo 1)
PRCTICA N0. 7
TIPOS DE REACCIONES QUIMICAS
Primer Semestre.
Paralelo Primero.
Grupo 10
Profesor: Ing. A. Delgado
Ayudante: David Alejandro Gaona
Alumnos: Sosa Sofia
Toaza Jessica
Usia Jordan
Fecha de la Prctica: 28/11/2013
Fecha de Entrega del Informe: 05/12/2013
Quito Ecuador
2013 2014
-
2
RESUMEN
Se conoci el mecanismo de la separacin de mezclas mediante la combinacin de
reactivos con reactivos y reactivos con minerales, tambin se conoci que la
separacin de mezclas se puede obtener por intervencin de calor o en otras
circunstancias no es necesaria, estos tipos de separacin se muestran mediantes
fases que pueden adquirir a lo largo de la mezcla o como fase final en donde se puede
observar lo que estamos realizando as como el tiempo que se demora en intercambiar
sus componentes. La manera de
mezclarse de unos compuestos o reactivos en forma abrupta mientras que otros de
manera muy singular como burbujas o mediante calor ms un reactivo y con mediante
un tiempo ms prolongado.
DESCRIPTORES: SEPARACION_DE_MEZCLAS/REACTIVOS/MINERALES/
CALOR
-
3
1. OBJETIVOS.
1.1. Diferenciar en forma cualitativa los tipos de reacciones qumicas. Formular y
balancear las ecuaciones de las reacciones qumicas realizadas en el laboratorio.
1.2. Realizar los diferentes tipos de reacciones qumicas.
2. TEORA.
2.1. Reacciones Qumicas.
Una reaccin qumica consiste en el cambio de una o mas sustancias en otra(s). Los
reactantes son las sustancias involucradas al inicio de la reaccin y los productos son las
sustancias que resultan de la transformacin. En una ecuacin qumica que describe una
reaccin, los reactantes, representados por sus frmulas o smbolos, se ubican a la
izquierda de una flecha; y posterior a la flecha, se escriben los productos, igualmente
simbolizados. En una ecuacin se puede indicar los estados fsicos de las sustancias
involucradas de la manera siguiente: (s) para slido, (l) para lquido, (g) para gaseoso y
(ac) para soluciones acuosas. Los catalizadores, temperaturas o condiciones especiales
deben especificarse encima de la flecha.(1)
2.2. Clasificacin de las reacciones qumicas.
Los fenmenos pueden ser clasificados en qumicos (producen nuevas sustancias) y
fsicos (no producen sustancias nuevas).
A los fenmenos qumicos les damos el nombre de: REACCIONES QUMICAS
El xido de Calcio ms agua produce Hidrxido de Calcio. Cuando sustituimos los
nombres de las sustancias por sus frmulas y las palabras por smbolos, obtendremos
una:
ECUACIN QUMICA.
CaO + H2O Ca (OH)2
Las sustancias que inician una reaccin son los reactivos y constituyen el primer
miembro de la ecuacin.
En el ejemplo presentado, CaO y H20 son los reactivos y Ca (OH)2 es el producto.
-
4
Las ecuaciones qumicas poseen frmulas y coeficientes para mostrar el aspecto
cualitativo y cuantitativo de la reaccin.
En una reaccin qumica, el nmero total de tomos de los reactivos es igual al nmero
total de tomos de los productos.
Bsicamente podemos clasificar las reacciones qumicas en:
a) Reaccin de sntesis o adicin
b) Reaccin de anlisis o descomposicin
c) Reaccin de desplazamiento o simple sustitucin
d) Reaccin de doble desplazamiento o doble sustitucin
Reaccin de Sntesis o Adicin
Es cuando una o ms sustancias reactivas producen apenas una nica.
Si todos los reactivos fuesen sustancias simples la sntesis es total y si tiene por lo
menos una sustancia compuesta la sntesis ser parcial.
Reaccin de Anlisis o Descomposicin
Es cuando una nica sustancia reactiva origina dos o ms sustancias como producto
Si en la reaccin de anlisis fuesen producidas apenas sustancias simples ella ser total
y si por lo menos uno de los productos fuese una sustancia compuesta ella ser parcial.
-
5
Las reacciones de anlisis pueden recibir nombres particulares, de acuerdo con el agente
causante de la reaccin.
Pirlisis = descomposin por el calor
Fotolsis = descomposicin por la luz
Electrlisis = descomposicin por la electricidad
Hidrlisis = descomposicin por el agua
Reaccin de desplazamiento o simple sustitucin
Son las reacciones en que un elemento qumico sustituye otro elemento de un
compuesto, liberndolo como sustancia simple.
Algunos ejemplos de estas reacciones son:
Reaccin de doble desplazamiento o doble sustitucin
Es cuando dos sustancias compuestas intercambian entre si partes de sus estructuras.
Un ejemplo puede ser:
Las reacciones que presentan elementos qumicos sufriendo oxidacin o reduccin son
denominadas como reacciones de reduccin-oxidacin u oxi-reduccin.
El fsforo sufre oxidacin y el nitrgeno sufre reduccin
Las reacciones qumicas en cuanto al calor involucrado, pueden ser clasificadas en:
ENDOTRMICAS
Son aquellas reacciones que ocurren absorbiendo calor externo
-
6
EXOTRMICAS
Son aquellas reacciones que ocurren liberando calor para el medio ambiente.
Podemos tambin clasificar las reacciones en reversibles e irreversibles.
REACCIONES O PROCESOS REVERSIBLES
Son reacciones o procesos en que reactivos y productos son consumidos y producidos al
mismo tiempo. Los reactivos y productos de estas reacciones son separados por una
flecha doble.
La reaccin que ocurre de la izquierda para la derecha se llama REACCIN
DIRECTA; mientras que la que ocurre de la derecha para la izquierda se
llama REACCION INVERSA.
Reacciones o procesos irreversibles
Son reacciones o procesos que ocurren en un nico sentido.
Condiciones para la existencia de algunas reacciones
REACCIONES DE DESPLAZAMIENTO
Las reacciones de desplazamiento ocurren cuando el elemento que sustituye otro, de la
sustancia compuesta, es ms reactivo.
El zinc es ms reactivo que el hidrgeno. El orden de reactividad de los principales
metales es observada en la tabla que sigue:
-
7
El cloro es ms reactivo que el bromo. El orden de reactividad de los principales no
metales es presentado en la tabla que sigue:
Reacciones de doble desplazamiento
Algunas condiciones para que ocurra una reaccin de doble desplazamiento son:
Formacin de un precipitado
Formacin de una sustancia voltil
Formacin de una sustancia ms dbil (menos ionizada o disociada) (2)
2.3. Velocidad de reacciones homogneas. Fundamento.
La velocidad de una reaccin homognea se define como el cambio del nmero de
moles (debido a la reaccin) de un reactante o un producto, por unidad de tiempo y
unidad de volumen de la mezcla reaccionante:
Ec. 2.1
Donde ni y ci son el numero de moles y la concentracin de la especie qumica i.
Vamos a considerar el siguiente ejemplo. Sea la reaccin:
La velocidad de reaccin se puede expresar indistintamente como velocidad de
aparicin de producto o velocidad de desaparicin de reactivo, pero para una misma
reaccin, el valor numrico de la velocidad vara dependiendo de qu producto o
reactante se utilice (a menos que todos los coeficientes estequiomtricos sean iguales).
La velocidad de cambio de los moles de una especie qumica est relacionada con la de
-
8
cualquier otra por medio de la estequiometra de la reaccin. Si consideramos por
ejemplo el caso anterior: (3)
Ec. 2.2
2.4. Factores que afectan a la velocidad de reaccin.
La velocidad de una reaccin se ve influida por una serie de factores; entre ellos se
pueden destacar:
Naturaleza de los reactivos
Se ha observado que segn los reactivos que intervengan, las reacciones tienen distinta
velocidad, pero no se ha podido establecer an unas reglas generales.
Concentracin de los reactivos
La velocidad de reaccin aumenta con la concentracin de los reactivos. Para aumentar
la concentracin de un reactivo:
Si es un gas, se consigue elevando su presin.
Si se encuentra en disolucin, se consigue cambiando la relacin entre el soluto
y el disolvente.
Superficie de contacto de los reactivos
Cuanto ms divididos estn los reactivos, ms rpida es la reaccin. Esto es as porque
se aumenta la superficie expuesta a la misma.
Temperatura
En general, la velocidad de una reaccin qumica aumenta conforme se eleva la
temperatura.
-
9
Presencia de catalizadores
Un catalizador es una sustancia, distinta a los reactivos o los productos, que modifican
la velocidad de una reaccin. Al final de la misma, el catalizador se recupera por
completo e inalterado. En general, hace falta muy poca cantidad de catalizador. Los
catalizadores aumentan la velocidad de la reaccin, pero no la cantidad de producto que
se forma. (4)
3. PARTE EXPERIMENTAL.
3.1. Materiales y equipos.
3.1.1 Astilla de madera.
3.1.2. Mechero de Bunsen.
3.1.3. Pinza para crisol.
3.1.4. Gradilla para tubos de ensayo.
3.1.5. Tubos de ensayo.
3.2. Sustancias y reactivos.
3.2.1. Lamina de Aluminio. Al
3.2.2. cido sulfrico 0,5 N. H2SO4
3.2.3. Magnesio metlico. Mg
3.2.4. Clorato de potasio slido. Na Cl O3 (s)
3.2.5. Cinta de cinc. Zn
3.2.6. Fenolftalena solucin al 1%. C20H14O4
3.2.7. Hidrxido de sodio en solucin al 20% Na (OH)
3.2.8. Solucin de sulfato de cobre (II) (0,5 M). Cu SO4
3.2.9. Agua destilada. H2O
3.2.10. Solucin de cloruro de sodio (0,5 M) Na Cl
3.2.11. Nitrato de plata. Ag NO3
3.2.12. cido clorhdrico diluido. HCl
-
10
3.2.13. Nitrato plumboso. Pb (NO3)2
3.2.14. Cloruro de bario (0,05 M). BaCl2
3.2.15. Cloruro frrico (0,1 M). Fe Cl 3
3.2.16. Hidrxido de amonio.(0,15 M) NH4 OH
3.2.17. Yoduro de potasio (0,1 M). K I
3.3. Procedimiento.
3.3.1. Reaccin de combinacin o sntesis.
Con una pinza para crisol sostener un trozo de cinta de magnesio en la llama del
mechero, observar los cambios producidos. El producto formado depositar en un
tubo de ensayo que contenga 2 ml de agua y luego agite el contenido. Agregar
dos gotas de indicador fenolftalena y observar los cambios producidos.
3.3.2. Reaccin de descomposicin endotrmica.
En un tubo de ensayo poner una cantidad de clorato de potasio, calentar en la
llama del mechero hasta que cambie de estado slido a lquido y finalmente
entre en ebullicin. Introduzca en el tubo una astilla de madera incandescente
cuidadosamente y observe lo que sucede.
3.3.3. Reaccin de desplazamiento.
Poner en un tubo de ensayo 3 ml de solucin de hidrxido de sodio, luego
introduzca una pequea lamina de aluminio. Observar lo que sucede.
3.3.4. Reaccin de mettesis o doble desplazamiento.
Colocar en un tubo de ensayo 1 ml de solucin de NaCl. Con una pipeta, dejar
caer dos gotas de AgNO3 sobre el tubo y observar los cambios.
-
11
3.3.5. Reaccin de neutralizacin.
Colocar en un tubo de ensayo 2 ml de HCl diluido, agregar dos gotas de
fenolftalena. Agregar NaOH hasta que la solucin del tubo cambie de color. (de
transparente a rosado)
3.3.6. Reaccin exotrmica.
Colocar en un tubo de ensayo 2 ml de H2SO4 diluido, aadir un trozo de cinc y
observar los cambios producidos.
3.3.7. Reacciones de precipitacin.
3.3.7.1. Precipitado pulverulento.
En un tubo de ensayo colocar 2 ml de H2SO4, aadir nitrato plumboso hasta
observar la formacin de un precipitado.
3.3.7.2. Precipitado caseoso.
En un tubo de ensayo colocar 2 ml de cloruro de bario, aadir nitrato de plata
hasta observar la formacin de un precipitado.
3.3.7.3. Precipitado gelatinoso.
En un tubo de ensayo colocar 2 ml de cloruro frrico, aadir hidrxido de
amonio hasta observar la formacin de un precipitado.
3.3.7.4Precipitado cristalino.
En un tubo de ensayo colocar 2 ml de yoduro de potasio, aadir nitrato
plumboso y calentar ligeramente el tubo de ensayo hasta observar la formacin
de un precipitado.
-
12
4. DATOS.
4.1. Datos experimentales.
Tabla 4.1-1
Observaciones
Tipo de reaccin Observaciones
Reaccin de combinacin o
sntesis.
Se observ una sustancia color gris con restos de ceniza
con forma de hilos blancos y al adicionar la fenolftalena
se produce un color fucsia, produciendo un hidrxido.
Reaccin de descomposicin
endotrmica.
Al meter la astilla incandescente , se observ la presencia
de oxigeno ya que se prendi dentro del tubo que
contena el clorato de potasio, y se liber oxgeno en
forma gaseosa
Reacciones de sustitucin o
desplazamiento
Cuando se agreg Aluminio al tubo de ensayo se observ
un pequeo cambio de color a plomo con la temperatura.
Cuando se dej pasar algn tiempo en reposo se observ
burbujas en las paredes del tubo y alrededor del aluminio.
Reaccin de doble
desplazamiento o mettesis.
Se form precipitado y adquiere un slido blanco que se
deposit en el fondo.
El cloruro de plata no es soluble en agua, tan pronto como
se forma, mientras que el nitrato de sodio, que es soluble
en agua, permanece debajo.
Reaccin de neutralizacin Existi reaccin exotrmica y la solucin es bsica.
Se observ en primer que la disolucin es cida e incolora
y al utilizar NaOH toma el color rosado y vuelve a ser
transparente.
Reaccin exotrmica Se observ que zinc reacciona con el cido, formando una
Oxisal, el hidrgeno se mezcla con l oxigeno formando
agua,el zinc se oxida mientras que el hidrogeno se reduce
Reacciones de precipitacin Todas las reacciones se precipitaron.
Precipitado pulverulento
Se observ sustancias incoloras y cuando reaccionaron
juntas la solucin se torn un precipitado blanco pesado.
Precipitado caseoso
Se observ sustancias que forman un precipitado de color
blanco y al estar en la luz va cambiando de color yndose
a un color ms oscuro, este forma una algo parecido a una
nata
Precipitado gelatinoso
Cuando reaccion el Cloruro Frrico (amarillo) con el
hidrxido de Amonaco (blanco) se forma un precipitado
de color marrn gelatinoso.
Precipitado cristalino
Cuando se introdujo las sustancias al fuego, se observ la
formacin de un precipitado amarillento cristalino, el
color amarillo se debe a que existe yodo.
-
13
5. REACCIONES.
5.1. Reacciones de combinacin.
2 + 2Mg
Mg + Mg 5.2. Reacciones de descomposicin endotrmica
2KCL 2K + 3
5.3. Reacciones de sustitucin o desplazamiento.
3NaO + A Al +
5.4. Reaccin de doble desplazamiento o mettesis.
NaC + AgN NaN + Ag
5.5. Reaccin de neutralizacin.
H + Na Na +
5.6. Reaccin exotrmica.
+ Zn +
5.7. Reacciones de precipitacin.
Precipitado pulverulento
+ Pb(N 2HN + PbS Precipitado caseoso.
Ba + AgN Ag + BaN Precipitado gelatinoso.
FeC + + Fe Precipitado cristalino.
2K + Pb(N 2K + Pb
6. DISCUSIN.
En la prctica de los tipos de reacciones qumicas se pudo observar varias
separaciones de mezclas entre reactivos, en cidos especficamente no fue la
necesidad de utilizar calor adems se observ cambios de color y se visualiz
diferentes tipos de fases. As como el tiempo que se utiliz para que estos se
realicen, unos fueron inmediatos mientras que otros tuvieron que esperar un lapso
de tiempo y adems llevarlos a agitarse. Las condiciones en las cuales se realiz en
el caso de los minerales fueron sometidos al calor ms un reactivo como fue el
aluminio que se llev a su punto de fusin para luego sumergirlo en hidrxido de
-
14
sodio, aqu la separacin fue lenta y no de una forma abrupta es decir la manera que
se separo fue mediante burbujas y pequeos destellos de materia que se propagaron
por el tubo de ensayo. Todos los procesos de los cambios de reacciones qumicas
fueron diferentes uno de otros por lo que se pudo observar que algunos pueden
tener olor desagradable y cambios de color.
7. CONCLUSIONES.
7.1. Se concluy que mediante la combinacin de algunos reactivos entre si como
cidos pueden reaccionar de diferentes formas, cambio de color o presencia de
fases.
7.2. Se concluy que para poder realizar una separacin de mezclas en algunos casos no
es necesario la intervencin de calor, estas se pueden realizar solo con el hecho de
combinar dos tipos de reactivos o un reactivo con un mineral.
7.3. Se concluy que para obtener una muestra clara de una separacin de mezclas es
cuando la sustancia obtenida se encuentra separada por fases, es decir se puede
observar la parte orgnica como la inorgnica.
7.4. Se concluy que la claridad de la separacin de mezclas no solo se puede observar
por la cantidad y tiempo que estas se demoran sino que tambin se manifiesta en un
tiempo determinado ms largo y la separacin no es tan abrupta como otras sino
que puede realizarse mediante burbujas o pequeos destellos de separacin.
8. APLICACIONES INDUSTRIALES
8.1. Las industrias de alimentos como la MERK han desarrollado nuevos productos
como flavoides, folatos y cidos grasos polinsaturados (omega 3) para alimentos
funcionales y suplementos alimenticios. tambin ofrece suplementos
de vitaminas y minerales de los cuales MERK ha sido internacionalmente
reconocido como un proveedor de primera calidad, adems todo los productos son
enriquecidos con enzimas, antioxidantes y persevantes, etc.
-
15
8.2. En la potabilizacin del agua estn involucrados varios procesos, uno de ellos, es la
eliminacin de carbonatos disueltos en el agua.
Una forma de iniciar la remocin es mediante calentamiento para formar el
carbonato de calcio y la eliminacin de CO2
Ca(HCO3)2 + calor -------> CaCO3 + CO2 + H2O
Tambin aadiendo cido se forma el precipitado de sulfato de Calcio:
Ca(HCO3)2 + H2SO4 -----> CaSO4 + 2CO2 + H2O
8.3. Los procesos utilizados en la industrias de alimentos constituyen el factor de mayor
importancia en las condiciones de vida y en la bsqueda de soluciones que permitan
preservar las caractersticas de los alimentos por largos perodos, utilizando
procedimientos adecuados en la aplicacin de sustancias qumicas en los alimentos
tales como el enfriamiento, congelacin, pasteurizacin, secado, ahumado,
conservacin por productos qumicos y otros de carcter similares que se les puede
aplicar estas sustancias para su conservacin y al beneficio humano.
9. REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS.
9.1. Citas Bibliogrficas.
(1) http://www.amschool.edu.sv/paes/science/reacciones.htm
(2)Clasificacin de las Reacciones Qumicas | La Gua de
Qumica http://quimica.laguia2000.com/reacciones-quimicas/clasificacion-de-las-
reacciones-quimicas#3401#ixzz2mMo0YXiY
(3)http://www.sc.ehu.es/iawfemaf/archivos/materia/00212.htm
(4)http://www.quimicaweb.net/grupo_trabajo_fyq3/tema6/index6.htm
9.2.BIBLIOGRAFIA
9.2.1. www.amschool.edu.
9.2.2. quimica.laguia2000.com
9.2.3. www.sc.ehu.es
-
16
9.2.4. www.quimicaweb.net
10. ANEXOS.
10.1. Diagrama del equipo.
11. CUESTIONARIO.
11.1. Reacciones que utilicen catalizadores (tres ejemplos)
Los derivados de benceno. Se usa AlCl3 como catalizador para la cloracin de
benceno y FeBr3 para la bromacin. Tambin se usan para las reacciones de Friedel-
Crafts. De hecho, casi todas las reacciones de aromticos requieren catalizador,
porque los aromticos son muy estables y no reaccionan todos. Para la nitracin y la
sulfonacin se requiere H2SO4 (sulfrico).
Las reacciones inorgnicas usan catalizadores. En algunas reacciones, los
catalizadores no son solo sustancias qumicas. En muchas reacciones, la luz UV se
usa como catalizador. Tambin en orgnica, para la sustitucin por radicales libres de
alcanos.
Reacciones orgnicas necesitan catalizadores para que se produzca ms rpidamente
y con menor energa de activacin.
11.2. Que es sinterizacion.
Es el tratamiento trmico de un polvo o compactado metlico o cermico a una
temperatura inferior a la de fusin de la mezcla, para incrementar la fuerza y la
resistencia de la pieza creando enlaces fuertes entre las partculas.
11.3. Que es vulcanizacin
La vulcanizacin es un proceso mediante el cual se calienta el caucho crudo en
presencia de azufre, con el fin de volverlo ms duro y resistente al fro. Se dice
que fue descubierto por Charles Goodyear en 1839 por accidente, al volcar un
recipiente de azufre y caucho encima de una estufa.
11.4. Que es un inhibidor de reaccin qumica.
Inhibidor: Son molculas que se unen a enzimas y disminuyen su actividad.
Catalizador: Es una sustancia qumica que modifica la velocidad de una reaccin
qumica.
-
17
Reaccin Qumica: Es un proceso por la cual una o ms sustancias llamadas
reactivos se transforman en otra.
Para conservar los alimentos se adicionan sustancias, llamadas inhibidores, que
impiden o hacen ms lenta su descomposicin; sin embargo, en muchas
reacciones qumicas se desea lo contrario, es decir aumentar la rapidez de su
descomposicin. La principal caracterstica de los catalizadores es que se trata de
incrementar la rapidez de las reacciones qumicas tomando en cuenta que no
sufren un cambio neto al terminar la reaccin.
Las reacciones qumicas se llevan a cabo en una sola fase esto es, solo en forma
de gases o como lquidos.
Si el catalizador acta en la misma fase de la reaccin se llama; Catlisis
Homognea. (Es cuando los reactivos y el catalizador se encuentran en la misma
fase ya sea liquida o gaseosa).
Si se usa un catalizador slido para acelerar una reaccin de gases o de lquidos se
llama;
Catlisis
Heterognea.( Es cuando el catalizador esta en una fase diferente a los reactivos
ya sea slido, liquido, gas, agua o aceite ).
Cmo logra un Catalizador aumentar la rapidez de una Reaccin Qumica?
La energa que se requiere para la reaccin se lleva a cabo, esto es, para que las
especies choquen, se rompan algunos enlaces y se formen otros nuevos. Un
catalizador proporciona una manera diferente de que la reaccin se lleve a cabo,
es decir, que la reaccin se va por otra ruta.
11.5. Disolver NaOH(s) en agua es una reaccin qumica? Justifique su respuesta.
NaOH + H2O NaOH + H2O
No es una reaccin qumica puesto que surge exactamente lo mismo, une negativos con
los positivos. El hidrogeno con el hidrxido desprendido del Sodio, nos da Agua
-
18
10. ANEXOS
10.1 Diagrama del Equipo
GRAFICOS 10.1-1 DIAGRAMA DEL EQUIPO
GRAFICOS 10.1-2 DIAGRAMA DEL EQUIPO
FUENTE: Universidad Central del Ecuador
Nombre: Fecha: Universidad Central del Ecuador Facultad de Ingeniera Qumica
Ingeniera Qumica
Dibuja
28/11/13
Revisa Cristian Ramrez
05/12/13
Escala:
- TIPOS DE REACCIONES QUIMICAS
Lam N:
1
-
19