Informe 3 (3).docx

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL Y SISTEMAS LABORATORIO DE QUIMICA

TABLA PERIÓDICA QUIMICA I

(BQU01) Integrantes:

Panta Ortega, Leonard Tomas Paucar Galindo, Jeanpier Heberth Torrejon Lampas, Franz Nicolas LIMA-2018

20184502I 20181175G 20182058D

Lima, setiembre de 2018

I.OBJETIVOS: Realizar diversas pruebas físicas y químicas para reconocer las propiedades de cada grupo, de cada diferente elemento y compararlas entre ellas. Emplear los conocimientos previos del uso de los materiales y de estequiometria para facilitar algunas operaciones en el laboratorio.

II.FUNDAMENTO TEÓRICO La tabla periódica de los elementos es una disposición de los elementos químicos en forma de tabla, ordenados por su número atómico, por su configuración de electrones y sus propiedades químicas. Este ordenamiento muestra tendencias periódicas, como elementos con comportamiento similar en la misma columna. En 1860 los científicos ya habían descubierto más de 60 elementos diferentes y habían determinado su masa atómica. Notaron que algunos elementos tenían propiedades químicas similar por lo cual le dieron un nombre a cada grupo de elementos parecidos. En 1829 el químico J.W. Döbenreiner organizó un sistema de clasificación de elementos en el que éstos se agrupaban en grupos de tres denominados triadas. Las propiedades químicas de los elementos de una triada eran similares y sus propiedades físicas variaban de manera ordenada con su masa atómica. Algo más tarde, el químico ruso Dmitri Ivanovich Mendeleyev desarrolló una tabla periódica de los elementos según el orden creciente de sus masas atómicas. Colocó lo elementos en columnas verticales empezando por los más livianos, cuando llegaba a un elemento que tenía propiedades semejantes a las de otro elemento empezaba otra columna. Al poco tiempo Mendeléyev perfecciono su tabla acomodando los elementos en filas horizontales. Su sistema le permitió predecir con bastante exactitud las propiedades de elementos no descubiertos hasta el momento. El gran parecido del germanio con el elemento previsto por Mendeléyev consiguió finalmente la aceptación general de este sistema de ordenación que aún hoy se sigue aplicando. Sin embargo, la tabla de Mendeléyev no era del todo correcta. Después de que se descubrieron varios elementos nuevos y de que las masas atómicas podían determinarse con mayor exactitud, se hizo evidente que varios elementos no estaban en el orden correcto. La causa de este problema la determinó el químico inglés Henry Moseley quien descubrió que los átomos de cada elemento tienen un número único de protones en sus núcleos, siendo el número de protones igual al número atómico del átomo. Al organizar Moseley los elementos en orden ascendente de número atómico y no en orden ascendente de masa atómica, como lo había hecho Mendeleiev, se solucionaron los problemas de ordenamiento de los elementos en la tabla periódica. La organización que hizo Moseley de los elementos por número atómico generó un claro patrón periódico de propiedades

EXP1-A RELACIÓN DE FAMILIA DE ELEMENTOS QUIMICA: ALCALINOS Todos los elementos del grupo IA, con excepción del hidrógeno, reaccionan de manera violenta con el agua. A partir de la experiencia corroboraremos esta propiedad, la cual se va acrecentando a medida que aumenta el periodo.

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Reacción de Sodio

Na(s) + H2O → NaOH(ac) + 1/2H2(g) + ENERGÍA

Reacción de Potasio

K(s) + H2O → KOH(ac) + 1/2H2(g) + ENERGÍA EXP1-B RELACIÓN DE FAMILIA DE ELEMENTOS QUIMICA: ALCALINOS TÉRREOS Los elementos del grupo IIA son menos reactivos que los alcalinos y forman hidróxidos con el agua. Algunos requieren mucha energía de activación para reaccionar.

Reacción de Calcio

Ca(s) + H2O → Ca(OH)2(ac) + H2(g) Reacción de Potasio

Mg(s) + H2O(g) → Mg(OH)2(ac) + H2(g) EXP1-C COMPARACIÓN DE ACIDEZ Y BASISIDAD DE LOS ELEMENTOS DEL

TERCER PERIODO El pH es una medida de acidez o alcalinidad de una disolución. El pH indica la concentración de iones hidrógeno presentes en determinadas disoluciones. La sigla significa potencial de hidrógeno o potencial de hidrogeniones. 

pH-metro: Indicador que al entrar en contacto con la sustancia cambia de color indicando su pH.

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III.DIAGRAMA O ESQUEMA DE PROCESO: EXP1-A EXP1-B EXP1-C

IV. OBSERVACIONES A lo largo de todos los experimentos necesitaremos usar diferentes elementos; así que, desde un inicio, recogimos una muestra de cada uno (K, Na, Ca) y los diferenciamos con etiquetas para su posterior uso.

Al realizar el experimento A tuvimos que actuar rápido. Como según la teoría el potasio y el sodio son muy reactivos, colocamos una luna reloj sobre los recipientes justo después de colocar el trozo de alcalino en el agua. Tras hacerlo notamos una ligera explosión dentro del recipiente y la presencia de un gas (Hidrógeno) que salía de la mezcla. El Potasio causó una explosión notablemente mayor y más rápida en comparación a la que causó el sodio. Quedó comprobado que el potasio es más reactivo

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Lima, setiembre de 2018 En la segunda experiencia observamos que el magnesio, al recibir energía, emitía un incandescente brillo (energía) la cual se detuvo con el vapor de agua (reacción) dejando, en lugar del magnesio, un precipitado blanco mientras el brillo desaparecía.

También observamos que, si arrojábamos ese precipitado al balón con agua, este último cambiaba de color; volviéndose así de una tonalidad rosa apenas percibirle.

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Lima, setiembre de 2018 En la experiencia C, usamos el pH-metro en más de una solución. Dependiendo de cada solución obtendríamos, en el papel indicador, diferentes tonalidades de color; y según nuestra comparación con las tonalidades predeterminadas en el pH-metro, logramos conseguir el pH experimental de las soluciones acuosas de óxidos o anhídridos de los elementos del tercer periodo de la tabla periódica. Nosotros obtuvimos los siguientes resultados:

Na 14

Mg 7

Al 6

P 1

S 1

Cl 0

Estos datos pertenecen exclusivamente a los editores del informe

V.CUESTIONARIO: 1. En la prueba (A), al inicio, ¿hubo cambio de color al agregar fenolftaleína al agua? Rpta. No hubo ningún cambio de color debido a que el agua es neutra y la fenolftaleína permanece incoloro en sustancias básicas y neutras pero en sustancias acidas vira a un color rosado. 2. En la prueba (A), ¿hubo cambio de color al agregar los metales alcalinos al agua con fenolftaleína?, si los hubo, ¿qué indica dicho color? Rpta. Si hubo cambio de color debido a que al momento de agregar el…………. Se creó ……………, de igual manera con el ….. Formándose…….., siendo estas sustancias acidas, el color indica que las sustancias donde se agregó la fenolftaleína son una sustancia acida 3. ¿Cómo se almacenan el sodio y el potasio? ¿Por qué? Rpta. Ambos metales alcalinos deben almacenarse sumergidos en un hidrocarburo sin presencia de humedad ni de aire ya que estos metales son muy reactivos. Siendo el potasio el que reacciona de una forma más violento que el sodio. 4. Describa la reacción del sodio metálico Na(s) con el agua. Rpta.

5. Describa la reacción de K(s) con agua e indique diferencias con la reacción anterior. Rpta. ¿???? 5

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6. ¿Podemos decir que el litio, sodio y potasio forman una sola familia de elementos? ¿Por qué? ¿Necesita más datos? Rpta. ¿????

7. ¿Qué observó en la reacción del calcio metálico Ca(s) con el agua? Señale las características que establecen diferencias con los elementos del grupo I. Rpta. ¿????

8. ¿Qué diferencias encuentra entre la reacción del magnesio Mg (s) con el agua con respecto a las reacciones anteriores? Escriba las reacciones involucradas. Rpta. La reacción del magnesio necesitó que, antes que todo, tengamos que brindar energía al magnesio; en este caso, encender el magnesio. Otra diferencia resaltante fue que, a diferencia de los demás experimentos, la reacción se dio con vapor de agua. Las reacciones de sodio, de potasio y de sodio fueron espontáneas y las tres se realizaron con agua en estado líquido. Las fórmulas de la reacción son parte del fundamento teórico.

9. Haga un cuadro donde disponga los elementos estudiados conforme se encuentran en la clasificación periódica y mediante flechas indique el orden de reactividad. Saque sus conclusiones pertinentes. Rpta. Se puede notar que los alcalinos son más reactivos que los alcalino térreos y que los elementos del tercer periodo son más reactivos que los del segundo. Entonces, generalmente, la reactividad de los metales aumenta de derecha a izquierda y de arriba hacia abajo en la tabla periódica.

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10. Según el estudio de los elementos del tercer periodo, ¿cómo varían las propiedades ácidas en él? Rpta. Como observamos, el ph del sodio era mayor que el magnesio; entonces se puede concluir que las propiedades ácidas aumentan de izquierda a derecha con respecto a la tabla periódica.

11. ¿Qué es la electroafinidad? ¿Qué es la electronegatividad? Rpta. Electronegatividad es la capacidad que tiene un elemento para atraer electrones y la electroafinidad es la energía que libera un elemento cuando capta un electrón desde el infinito.

12. ¿Cómo varía la electroafinidad en un mismo periodo: del grupo I al VII? Rpta. La electroafinidad aumenta de izquierda a derecha y disminuye de derecha a izquierda en un mismo periodo con respecto a la tabla periódica.

13. ¿Cómo varía la electronegatividad de los elementos del grupo VII? Rpta. La electronegatividad aumenta de abajo hacia arriba y disminuye de arriba abajo en un mismo grupo; eso incluye al grupo VII. Incluso, el elemento más electronegativo se encuentra (F) se encuentra encima de los demás halógenos.

VI.CONCLUSIONES: ¿?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ????????????????????? ¿?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ????????????????????? ¿?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ?????????????????????

VII. RECOMENDACIONES 7

Lima, setiembre de 2018 ¿?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ????????????????????? ¿?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ?????????????????????

VIII.REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS: Título: Ingeniería Química, Módulo 12555- Química Inorgánica, por Juan José Borrás. PH-METROS Y OTROS INSTRUMENTOS DE MEDIDA ELECTROQUÍMICA, José Ramón Bertomeu Sánchez ¿??????????????????????? ¿?????????????????????????????

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