Practica 4.docx

Universidad Nacional Autónoma de México Facultad de Química Laboratorio de Química General I Practica 4: Propiedades Periodicas Alumnos: Valente Antonio Dahlia Jiménez Morales Bryan Alonso Profa.: Brenda Ruiz Herrera Grupo: 12 /Marzo/2019

● Investigación previa 1.- Investiga en las hojas de seguridad, las características físicas y químicas (reactividad), así como las precauciones en el manejo de los elementos y compuestos que se van a utilizar durante la práctica.

Elemento/ Compuesto

Caracteristicas fisicas y quimicas

Li

- Insoluble en hidrocarburos - Reacciona con el oxigeno para formar monoxido y peroxido - A temperatura elevada reacciona con el Hidrogeno - Reacciona con el agua y reacciona violentamente agua, vapor o humedad. - Incompatible con agentes oxidantes, agua y acidos. - Reacciona explosivamente con agua, HCl, HF, H2SO4, etc. - En presencia de oxigeno, arde en flama amarilla. - Muy reactivo. - Reacciona vilentamente con el agua - Reacciona con oxigeno del aire y forma monoxido y peroxido. - Reaccion con acidos casi explosiva. - Se combina con la mayor parte de los no metales y los acidos. - Sirve para promover reacciones organicas de condensacion, reduccion, adicion y deshalogenacion. - Su reactividad aumenta con niveles de oxigeno. - Reacciona con agua, alcohol diluido, acidos, dando lugar a gases inflamables de hidrogeno. - Reacciona con halogenos. - Arde en contacto con el aire.

- Solido inflamable, corrosivo, sensible a la luz. - Puede causar daño a los riñones - Quemaduras a los ojos y piel

- Reacciona violentamente con oxidantes, halogenos, azufre.

- Altamente inflamable - Quemaduras cutaneas y de ojos.

Na

K

Mg

Ca

P

Precauciones en el manejo

- Producto inflamable, produce hidrogeno al contacto con humedad y agua - Quemaduras en ojos y piel. - Vapores irritantes a nariz, piel y ojos. - Al contacto con el agua, desprende gases inflamables. - Corrosion o irritacion cutanea y ocular.

- Gases y vapores toxicos pueden ser liberados si se involucran en un incendio. - Ligeramente peligroso en caso de contacto cutaneo, ocular e ingestion.

- Riesgo de incendio y explosion en contacto con agua y sustancias incompatibles. - Corrosivo con el agua - Enrojecimiento en los ojos.

S

ZnO

P4O10

HCl

NaOH

CuO

- Arde con el oxigeno a flama blanca. - No reacciona con el agua ni con HNO3 - Insoluble. - Reacciona fuertemente con oxidantes fuertes, originando peligro de incendio o explosion. - Insoluble en agua - Estable a temperatura ambiente - No explosivo, no puede reaccionar de forma exotermica con materias combustibles. - No contiene peroxidos organicos. - Quimicamete estable. - Incompatible con acidos y bases - Reacciona violentamente con agua, para formar acido fosforico, agentes oxidantes, sodio, potasio, calcio, NH3, peroxidos, magnesio, alcoholes, metales, yoduros, sulfuros. - No combustible, pero facilita la combustion de otras sustancias. - Incompatible con alumio, aminas, carburos, hidruros, metales alcalinos, bases fuertes, etc. - Se descompone en cloruro de hidrogeno y cloro. - Estable bajo condiciones normales. - Evitar el contacto con metales, combustibles y humedad. - Reacciona rapido con azucares. -El compuesto es insoluble en agua, alcohol, hidróxido de amonio, carbonato de amonio y es soluble en cloruro de amonio y cianuro de potasio (Royal Society of Chemistry , 2015). -El óxido de cobre es anfótero, por lo que puede disolverse en

- Evitar todo contacto, perdida de conocimiento por inhalacion o por ingestion.

- Irritación en piel y ojos. - Formacion de gases toxicos y corrosivos de oxido de azufre. - Solido inflamable. - Evitar altas temperaturas.

- Puede provocar quemaduras graves , en ojos y piel. - En caso de incendio, se desprenden humos toxicos y pueden ser irritantes.

- Provoca quemaduras, irrita vias respiratorias. - Sustancia muy corrosiva.

- Irritante severo, irritacion en ojos y piel. - Corrosivo.

-Estalla cuando se calienta en contacto con aluminio, hidrógeno o magnesio. Además, cuando se calienta, produce algunos vapores tóxicos.

ácidos y soluciones alcalinas.

Fe2O3 SiO2 Ni2O3 Al2O3 LiCl NaCl KCl MgCl2 CaCl2

2. - Investiga qué hicieron los siguientes investigadores y qué aportaciones importantes realizaron en el área de la química, en particular para el desarrollo de la tabla periódica: Johan Wolfang Döbereiner; William Prout, John Alexander Reina Newlands, William Odling, Dimitri Mendeleiev, Julios Lothar Meyer, Stanislao Cannizaro y Jöns Jacob Berzelius. 3.- Los elementos químicos en la tabla periódica se clasifican como metales y no metales. Describe las propiedades físicas y químicas de cada uno de ellos. 4.- Clasifica a los siguientes elementos como metales o no metales y escribe su configuración electrónica completa: Metales: b) Na: 1s2 2s2 2p6 3s1 c) Mg: 1s2 2s2 2p6 3s2 d) Li: 1s2 2s1 f) K: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 g) Ca: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 No metales: a) P: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4 e) S: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 5.- El proceso de oxidación consiste en la pérdida de electrones de valencia. Escribe la configuración electrónica para cada una de las siguientes especies oxidadas: a) Na1+: 1s2 2s2 2p6 b) Mg2+: 1s2 2s2 2p6

c) P5+: 1s2 2s2 2p6 d) Ca2+: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 e) Li1+: 1s2 f) S6+: 1s2 2s2 2p6 g) K1+: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 7.- De las especies del problema anterior, ¿cuáles son isoelectrónicas?, es decir, tienen el mismo número de electrones en su configuración electrónica De las especies oxidadas son: Na1+, Mg2+, P5+, S6+ con 8 electrones y Ca2+, K1+ con 18 electrones. 8.- Existen 4 propiedades periódicas: Energía de Ionización (EI), Afinidad Electrónica (AE), Radio Atómico (r) y Electronegatividad (E). ¿Cómo varían en un periodo y en una familia a lo largo de la tabla periódica?

9.- Los elementos reaccionan con el oxígeno para producir óxidos. Escribe las ecuaciones balanceadas de la reacción de los siguientes elementos con oxígeno: Li: Na K Mg Ca P4 S8 C.

10.- Los óxidos reaccionan con agua, para dar lugar a hidróxidos o ácidos. Completa y balancea las ecuaciones químicas correspondientes a la reacción entre los óxidos anteriores y agua: 11.- Investiga el concepto de anfótero, da algunos ejemplos de elementos que presenten dicho comportamiento 12.- Investiga el concepto de electronegatividad, ¿Hacia dónde aumenta en la tabla periódica? ● Problema 1 - Material y reactivos Tubos de ensaye Cucharillas de combustión Espátula, Frascos gerber Agua destilada, Hidróxido de sodio 6M Ácido clorhídrico 1:1, Indicador universal Li, Na, K, Mg, Ca, P, S, Etanol Hielo seco Óxidos de cromo (III), zinc, cobre (II), hierro (III), silicio, níquel y aluminio LiCl, NaCl, KCl, MgCl2, CaCl2 ● Procedimiento experimental ● Resultados Tabla 1. Conductividad Elemento Li Na K Mg Conduce X X X X No conduce Clasificacio Me Met Me Met n tal al tal al

Tabla 2. Coloraciones a la flama Elemento Li Na K Mg Color a Roj Nar Lila Bla la flama a anj nca a

Ca

Fe X

Ni X

Cu X

Zn X

Al X

P X

X

C X

X

Met Met Met Met al al al al

Ca Nar anj a

S

P Am arill a/C his pas

S Az ulMo rad a

LiCl

Met Met No al al Me tal

NaCl KCl

No Me tal

No Me tal

MgCl2 CaCl2

Tabla 3. Carácter acido–base del indicador universal en tubos testigo Medio Color del indicador Carácter acido-base

Disolucion de HCl Agua destilada Disolucion de NaOH Escribe las reacciones que se llevaron a cabo en esta practica y en las que si se observaron cambios. Ecuacion quimica Ecuacion quimica Color del indicador Carácter acido base (Elemento + (Oxido + Agua) Oxigeno)

● Analisis de resultados 1. ¿Por qué no se utilizaron cobre, silicio, níquel, aluminio, zinc, hierro y cromo en estado elemental para formar los óxidos correspondientes? 2. De los elementos con los que trabajaste. ¿Cuáles son metales y cuáles no metales? ¿Cómo los diferenciaste? 3. Comparando el color de los tubos testigo con los tubos de los óxidos al reaccionar con agua. ¿Qué comportamiento ácido-base presentan los óxidos, de los elementos que si reaccionaron, en disolución acuosa?

● Problema 2 - Material y reactivos Tubos de ensaye Espátula, Frascos gerber Agua destilada, Hidróxido de sodio 6M Ácido clorhídrico 1:1, Indicador universal Óxidos de cromo (III), zinc, cobre (II), hierro (III), silicio, níquel y aluminio ● Procedimiento experimental ● Resultados Elemento Oxido Ecuacion Observaciones Carácter acidoquimica Oxido base + Acido

Elemento

Oxido

Ecuacion Quimica Oxido + NaOH

Observaciones

Carácter acidobase

● Analisis de resultados 1. ¿En cuáles de los óxidos que trabajó no se pudo observar su carácter ácido-base? Investigue en la literatura como se puede comprobar dicho comportamiento. 2. De acuerdo a las reacciones realizadas, ¿Qué comportamiento ácido-base presentan los óxidos de los elementos que no se utilizaron en la primera parte de la práctica?

● Analisis general Discusión sobre el desarrollo histórico de la tabla periódica, de acuerdo con tu investigación previa: 1. ¿Qué son las triadas de Döbereiner?, ¿Cómo se construyen?, ponga al menos un ejemplo 2. ¿Qué son las octavas de Newlands?, ¿Esta propuesta fue aceptada por la comunidad científica y mostró ser de utilidad para clasificar los elementos conocidos en esa época? 3. ¿Qué criterios utilizó Odling para clasificar los elementos químicos?, ¿Tiene alguna relación con el procedimiento experimental realizado en la práctica? Discusión sobre el desarrollo experimental: 1. De acuerdo a la información que tiene, ¿qué relación guarda el carácter ácido-base de los óxidos de los elementos con su posición en la tabla periódica? 2. ¿Existe alguna tendencia en el carácter ácido-base de los óxidos de los elementos a lo largo de un grupo y de un periodo? 3. Diga cómo se denomina a los óxidos que reaccionan tanto con ácidos como con bases. ¿Cuáles de los óxidos que trabajó caen dentro de esta clasificación? 4. ¿Qué relación encuentra entre la electronegatividad de un elemento y el carácter ácido-base de su óxido? 5. ¿Qué relación encuentra entre el carácter metálico o no metálico de un elemento y la acidez o basicidad de su óxido? 6. Investigue el carácter ácido-base de los diferentes óxidos de cromo. ¿Qué conclusión se desprende de este comportamiento con respecto al número de oxidación del cromo? ¿En cuáles de los óxidos que utilizó observó este comportamiento? 7. Agrupe los óxidos que al reaccionar con agua forman el catión del elemento. ¿Qué tipo de comportamiento ácido-base se presenta en todos ellos? 8. ¿En qué casos los productos formados son los oxianiones correspondientes?

● Conclusiones.