QUÍMICA GENERAL 1INFORME N°3 RESUMEN En este experimento, se comprobó la similitud y periodicidad de las propiedades, tanto físicas como químicas, en los grupos o familias de la tabla periódica. Para esto, se trabajó con los element9s de los grupos IA, IIA y VIIA; las propiedades estudiadas fueron estado físico, reactividad con el agua, solubilidad, carácter acido-base y formación de algunos compuestos. Los resultados obtenidos satisficieron las expectativas y además, nos permitieron conocer e identificar características resaltantes que servirán para experimentos posteriores. -1- QUÍMICA GENERAL 1 INFORME N°3 INTRODUCCIÓN Durante los primeros 25 años del siglo XIX, se descubrieron unos 20 nuevos elementos. A medida que el número de elementos conocidos aumentaba resultaron evidentes las semejanzas físicas y químicas entre algunos de ellos. Entonces los químicos entendieron que el estudio de las propiedades de los elementos químicos era más fácil agrupándolos según sus propiedades semejantes en base a una ley natural. En busca de esta ley natural, muchos químicos lograron ordenar a los elementos; pero recién en 1913 Henry Moseley descubrió el principio o ley natural que guía la clasificación moderna: las propiedades de los elementos son funciones periódicas de sus números atómicos. El descubrimiento de esta ley periódica, necesito dos acontecimientos previos: (1) el establecimiento de una serie de pesos atómicos consistentes y dignos de confianza y (2) la concepción del átomo nuclear con un numero definido de protones e igual al número de electrones que giran a su alrededor. -2- QUÍMICA GENERAL 1 INFORME N°3 MARCO TEÓRICO I. II. FUNDAMENTO TEÓRICO -3- . OBJETIVOS Comprobar la periodicidad en la variación de las propiedades químicas de los elementos y sus compuestos. Ley de las Octavas de Newlands (1868).QUÍMICA GENERAL 1 INFORME N°3 Los científicos buscan patrones y regularidades en la naturaleza que les permitan organizar la información para aumentar su utilidad y aplicabilidad. donde ordenó a los elementos en orden creciente a sus masas atómicas en grupos de ocho elementos. además que el elemento central debe poseer una masa atómica aproximadamente igual al la semisuma de los extremos.36 Masa atómica del elemento central: MA = 40.08 + 137. para demostrar la denominada LEY DE LAS OCTAVAS “Cada siete elementos las propiedades físicas y químicas se repiten”.36 = 87.63 2 2.63 Bario (Ba) 137.el químico alemán J. es así que a medida que el número de elementos químicos conocidos aumentaba resultaron evidentes las semejanzas químicas y físicas entre algunos de ellos.. Por ejemplo: 1° Li 8° Na 2° Be 3° B 4° C 5° N 6° O 7° F Mg Al Si P S Cl -4- . Las Triadas de Dobereiner (1817). Newlands propuso un sistema de clasificación.A. Por ejemplo la triada formada por los elementos: Calcio (Ca) 40.08 Estroncio (Sr) 87. en cada triada debería cumplirse que los tres elementos tengan propiedades físicas y químicas afines. surgiendo la necesidad de organizarlos y clasificarlos. Los intentos de clasificación periódica más importantes son: 1.. Dobereiner estableció el ordenamiento de los elementos que se conocían en grupos de tres (TRIADAS).el químico inglés J.R. la cual nos facilita el conocimiento de las propiedades y el comportamiento químico de los elementos en las reacciones químicas. Esta última clasificación sirvió de base para la clasificación periódica actual (Tabla periódica moderna). I. MATERIALES: 2 vasos de 250 ml. Las - propiedades de los elementos: No son arbitrarias. -5- . 3.. Clasificación Periódica de Mendeleiev (1869). Mendeleiev y el alemán Lothar Meyer descubrieron independientemente que las propiedades periódicas de los elementos dependen de sus masas atómicas.el químico ruso D. Mendeleiev clasificó a los 63 elementos que se conocían en aquel entonces de acuerdo a sus masas atómicas crecientes.QUÍMICA GENERAL 1 INFORME N°3 8° K El Li. 4 tubos de ensayo. en esta tabla se cumple la LEY PERIÓDICA. De esta manera establece la llamada TABLA CORTA CON 11 periodos y 8 grupos o familias. Varían sistemáticamente con el número atómico. Dependen de la estructura del átomo. además consideró que los elementos deberían tener propiedades físicas y químicas semejantes. DETALLES EXPERIMENTALES 1. Na y K tienen propiedades semejantes. Gradilla.QUÍMICA GENERAL 1 INFORME N°3 Pinza metálica. Fenolftaleína Cocina eléctrica -6- . Luna de reloj. Magnesio. Fluoruro de sodio. Potasio. REACTIVOS: Litio. Bromuro de sodio.QUÍMICA GENERAL 1 INFORME N°3 2. -7- . Sodio. CaCl2.1M AgNO3 0. PROCEDIMIENTO: -8- . SrCl2 (0. Cloruro de sodio. NaBr a 0.1M) 3.1M H2SO4 MgCl2. NaI.QUÍMICA GENERAL 1 INFORME N°3 Ioduro de sodio. NaCl. Calcio Solución saturada de Na2SO4 Solución de NaF. 3.Cuando la reacción haya terminado se prueba la inflamabilidad dela gas producido acercando un fosforo encendido al pico del vaso. al no contar con litio metálico en el laboratorio.Coloque 100 mL de agua en un vaso de precipitados de 250 mL. Tome 4 tubos de ensayo y añada respectivamente 1 mL de solución de MgCl2 al primero. Experimento 02 Propiedades de los metales alcalino térreos 1. Experimento 03 Propiedades de los halógenos 1.QUÍMICA GENERAL 1 INFORME N°3 Experimento 01 Propiedades de los metales alcalinos 1. no se realizó el procedimiento con este elemento. 5. Luego caliente el tubo que contiene el magnesio. Nota: en el experimento 01.Se repite el experimento con un trozo de potasio.Comparación de la solubilidad de los sulfatos de los metales alcalino térreos. 4.Formación de halogenuros de plata -9- . 2.Sacar con una pinza un trocito de sodio. Al primer tubo se añade un trocito de calcio y al segundo magnesio. SrCl2 al tercero y BaCl 2 al cuarto.Reacción del calcio y magnesio con el agua Coloque en dos tubos de ensayo unos 3 a 4 mL de agua destilada y 1 a 2 gotas de fenolftaleína. 2.Luego adicione 2 o 3 gotas de fenolftaleína y mezclamos. dejándolo caer en el vaso y lo tapamos con una luna de reloj. A cada uno de los tubos añada luego 1 mL de solución saturada de Na2SO4. CaCl2 al segundo. y NaI y adicionar a cada uno de ellos unas gotas de ácido sulfúrico. A cada uno de los tubos añada unas gotas de solución de nitrato de plata (AgNO3). acercar a cada tubo un pedazo de papel azul de tornasol humedecido en agua destilada. 2. NaCl.Reacción de los halogenuros con ácido sulfúrico En 4 tubos de ensayo tomar cantidades iguales de sales de NaCl. NaBr. y NaI.QUÍMICA GENERAL 1 INFORME N°3 En 4 tubos de ensayo colocar 1 mL de cada una de las soluciones de: NaF. -10- . NaBr. y potasio con el agua e indique las diferencias: Fue vigorosa y se liberó H2 en ambos casos. si los hubo.QUÍMICA GENERAL 1 INFORME N°3 CÁLCULOS EXPERIMENTO 01 a. Indica que se formó una sustancia alcalina (base) durante la reacción. el agua se tornó de un color rojo grosella. debido a que el PH del agua es neutro con ligera variación acida.¿Hubo cambio de color al agregar la fenolftaleína al agua? ¿Por qué? No.Escriba las ecuaciones químicas correspondientes: 2 Na+2 H 2 O →2 NaOH + H 2 (color rojo grosella) 2 K +2 H 2 O→ 2 KOH + H 2 (color rojo grosella) e.¿Hubo cambio de color al agregar los metales alcalinos al agua con fenolftaleína.Ordene los elementos en orden creciente de su reactividad con el agua. sodio. b. pero el Na fue menos reactivo que el K d. que indica dicho color? Sí. c. ¿Cómo varia la reactividad con el agua en el grupo? Aumenta de arriba hacia abajo. Li Na K Rb Cs Fr EXPERIMENTO 02 -11- .Describa las reacciones del litio. Comparación de la solubilidad de los sulfatos de los metales alcalino térreos. Tubo 01: MgCl2 (ac)+ H2SO4 (ℓ) →MgSO4 (ac) + 2HCℓ(ac) Tubo 02: CaCl2 (ac)+ H2SO4 (ℓ) →CaSO4 (ac) + 2HCℓ(ac) Tubo 03: SrCl2 (ac)+ H2SO4 (ℓ) →SrSO4 (ac) + 2HCℓ(ac) Tubo 04: BaCl2 (ac)+ H2SO4 (ℓ) →BaSO4 (ac) + 2HCℓ(ac) Cantidad de precipitado MgSO4 no hay CaSO4 no hay blanco cristalino blanco lechoso SrSO4 BaSO4 c.Escriba las ecuaciones químicas.¿Cómo varia la solubilidad de los sulfatos de metales alcalino térreos en el grupo? Disminuye de arriba hacia abajo Mg ˃ Ca ˃ Sr ˃ Ba ˃ Ra 2. a.Escriba en qué caso tiene lugar la reacción con desprendimiento de H2. ordene los sulfatos en orden creciente a la cantidad del precipitado formado e indique el color de los precipitados formados. Escriba la ecuación de la reacción.QUÍMICA GENERAL 1 INFORME N°3 1. Mg(s)+ 2H2O(ℓ) → Mg(OH)2 (ac) + H2(g) b.¿Qué diferencias encuentran entre la reacción del magnesio con el agua con respecto a las reacciones anteriores? -12- . a. Reacción del Ca y Mg con el agua. Se formaron precipitados en los tubos de Sr y Ba. La rapidez de formación de precipitados aumenta en el siguiente orden: Mg Ca Sr Ba b.Indique en cuales de los tubos y en qué orden según el tiempo se formaron precipitados. c. ¿Qué puede deducir sobre la solubilidad de los halogenuros de plata en el grupo? Se deduce que la solubilidad de los halogenuros de plata varía en el siguiente orden: AgF AgCl AgBr AgI 2. Formación de halogenuros de plata a. 1.QUÍMICA GENERAL 1 INFORME N°3 No fue tan vigorosa como de los metales alcalinos. Reacción de los halogenuros con ácido sulfúrico -13- .¿Qué deduce sobre la reactividad de los elementos del II A con el agua? No es tan violenta como de los metales alcalinos Experimento N° 03: Propiedades de los Halógenos. Complete el siguiente cuadro: Ecuación química Color del precipitado NaF(ac) +AgNO3(ac)→AgF(ac) + NaNO3(ac) Blanco NaCl(ac) + AgNO3(ac)→AgCl(ac) + NaNO3(ac) Blanco NaBr(ac) + AgNO3(ac)→AgBr(ac) + NaNO3(ac) Amarillo lechoso NaI(ac) + AgNO3(ac)→AgI(ac) + NaNO3(ac) Crema b. ¿Cómo varia el estado físico de los halógenos en el grupo? F Cl Br líquido semilíquido semisólido I semisólido (muy espeso) -14- . llamadas “tierras“ por los alquimistas dan en solución una reacción alcalina. ¿Cómo se guarda en sus frascos el sodio y el potasio? ¿Por qué? Se guarda en forma sólida y en frascos herméticamente cerrados para que no ingresen sustancias que puedan reaccionar con estos metales como lo es el agua y el cloro gaseoso. c. ¿Por qué los elementos del grupo II A se denominan alcalino térreos? Porque a sus óxidos. CUESTIONARIO a. ¿Podemos deducir que el litio. d. ¿Qué indica la variación de color del papel azul de tornasol? Indica que durante la reacción se forman sustancias ácidas. sodio y potasio forman una sola familia de elementos? ¿Por qué? ¿necesita más datos? Sí. Complete el siguiente cuadro: Ecuación química Color del papel indicador NaF(ac) +H2SO4(ac)→ Na2SO4 (ac) + HF(ac) rojo NaCl(ac) +H2SO4(ac)→ Na2SO4 (ac) + HCl(ac) rojo NaBr(ac) +H2SO4(ac)→ Na2SO4 (ac) + HBr(ac) rojo NaI(ac) +H2SO4(ac)→ Na2SO4 (ac) + HI(ac) rojo b.QUÍMICA GENERAL 1 INFORME N°3 a. uno de los cuales es la de reaccionar vigorosamente con el agua. b. porque estos metales comparten las mismas propiedades. a medida que aumenta el número atómico. Producto de la reacción se obtienen los hidróxidos NaOH y KOH. de color rojo grosella. Seguidamente.QUÍMICA GENERAL 1 INFORME N°3 DISCUSIÓN DE RESULTADOS En el experimento 01 se observó una reacción vigorosa y rápida del Na y K con el agua donde existe liberación de H 2 gaseoso. además se formó el Mg(OH)2 que se tornó de rojo grosella al agregar el indicador comprobando así. En el experimento 03 se analizó la formación de los halogenuros de plata que. Cl. la solución se torna más amarillenta. Por otro lado. Ba). la solubilidad disminuye de arriba hacia abajo. también se determinó la reactividad del Mg con el agua que no fue tan vigorosa como la de los metales del grupo IA. Br. Sr. en forma de sulfatos. Ca. su carácter básico. I) en forma de halogenuro de sodio. se hizo reaccionar los halógenos (F. En el experimento 02 se comprobó la solubilidad de los metales alcalino térreos (Mg. que para comprobar su carácter básico se agrega el indicador (fenolftaleína) a la solución tornándose este. en el agua obteniéndose que. -15- . con el H 2SO4 con el propósito de comprobar su carácter acido. para lo cual se usó papel de tornasol azul virando su color a rojo. QUÍMICA GENERAL 1 INFORME N°3 CONCLUSIONES Se obtuvo resultados precisos y exactos tal como se expresaba en los libros de teoría. -16- . Para que el experimento salga tal como lo planeado se debe tener mucha cautela y paciencia al trabajar. Química Analítica Cualitativa. Química General. Buenos Aires: Editorial Kapelusz. Química.F: Prentice Hall.VV. Huaraz: Facultad de ciencias de la UNASAM. Raymond. Edgar. OLIVERA. Bogotá: Mc Graw Hill. (2009). Química la ciencia central. Arthur.QUÍMICA GENERAL 1 INFORME N°3 BIBLIOGRAFÍA CHANG. (1981). México. Theodore. (2002). Huaraz: Facultad de ciencias de la UNASAM. Química General manual de laboratorio. VOGEL.Análisis Preliminar. (1999). AA. (2013). NEKRASOV. (2007). BROWN. -17- . D. B. Moscú: Editorial Mir. QUÍMICA GENERAL 1 INFORME N°3 ANEXO -18- . QUÍMICA GENERAL 1 INFORME N°3 -19- . QUÍMICA GENERAL 1 INFORME N°3 -20- . QUÍMICA GENERAL 1 INFORME N°3 -21- .