Informe de practica Funciones de química inorgánica (óxidos, bases, anhídridos, ácidos y sales).

UAGro UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE GUERRERO FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICO BIOLÓGICAS 25-10-2017

 UNIDAD DE APRENDIZAJE: Química inorgánica  PROFESOR FACILITADOR: QBP. Víctor Castro Domínguez  REPORTE DE PRÁCTICA N°7: Funciones de química inorgánica (óxidos, bases, anhídridos, ácidos y sales).

 Equipo 4: Denilson Aldair Bautista Chula Iris Habana Martínez Escarlet Maleny Mendoza Renteria Guadalupe Yovana de la Cruz Zaragoza    

CARRERA: Químico Biólogo Parasitólogo. GRUPO: 102 SEMESTRE: 1er semestre LUGAR Y FECHA: Chilpancingo de los Bravo, a 25 de Octubre del 2017

PROCESO N°7:

Funciones de química inorgánica (óxidos, bases, anhídridos, ácidos y sales). INTRODUCCIÓN: En química, el grupo de algunas sustancias compuestas que poseen propiedades químicas semejantes, denominadas propiedades funcionales, recibe el nombre de función química. Y/o cuando un determinado compuesto cuando características como acidez o basicidad, solubilidad en agua, reactividad de acuerdo con determinada función química, se dice que este pertenece a esta función química. Las funciones químicas son divididas de acuerdo con la división clásica de la química. Existen cuatro tipos de función inorgánica: óxido, ácido, base y sal. El criterio de clasificación de una sustancia en una de esas funciones es el tipo de iones que se forman cuando ella es disuelta en agua. En función de la naturaleza inexistente de los compuestos químicos, las funciones pueden primariamente ser divididas entre funciones inorgánicas que son las funciones de compuestos que no poseen cadena carbonada, que es la principal característica de esos compuestos. Están divididas en ácidos, bases, sales y óxidos y funciones orgánicas que son las relativas a los compuestos orgánicos. OXIDOS: Los Óxidos son compuestos binarios en que el elemento oxígeno presenta número de oxidación igual a -2 y es el más electronegativo de la fórmula, volviéndolo el elemento más potente. ACIDOS: Según Arrhenius, ácido es toda sustancia que libera un ion H+ en agua, o, más detalladamente sustancias que en medio acuoso se disocian, liberando el catión H+ es un anión diferente de OH- . La teoría actual de Bronsted-Lowry define como ácido una sustancia capaz de recibir un par de electrones. BASES: Bases son, según Arrhenius, compuestos que en medio acuoso se disocian, liberando como anión La teoría actual de Lewis define como base una sustancia capaz de donar un par de electrones.

SALES Las sales son compuestos que en medio acuoso se disocian, liberando por lo menos un catión diferente de H+ y por lo menos un anión diferente de OH- . Son definidos, muy limitadamente, como compuestos binarios resultantes de la reacción de un ácido y una base.

RESULTADOS: 

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Experimento 1: se introdujo papel tornasol rosa, el cual paso de ser rosa a tener un color azul, mientras que, al agregar dos gotas de fenolftaleína, esta tornó la solución a un color rosado o magenta. Experimento 2: a introducir el papel tornasol rosa, el cual paso de tener un color rosa a uno azul, en cambio, al agregar fenolftaleína este adquirió una coloración rosada o magenta. Experimento 3:

Al calentarse el cobre al punto del rojo vivo el color de la flama viro a un color verde, debido a la oxidación del cobre 

Experimento 4:

cada una de las soluciones al entrar en contacto con el hidróxido de sodio, se dio lugar a la formación de hidróxidos de tipo débil. Además, aquellos que eran sulfatos (sulfato de aluminio y sulfato de cobre) formaron como segundo producto sulfato de sodio, mientras que los que tenían cloro formando parte de su compuesto, dieron como segundo producto una sal, el cloruro de sodio. 

Experimento 5:

se introdujo una tira de papel tornasol azul que viró a rojo, indicándonos que lo que había en el matraz era un ácido. 

Experimento 6:

se introdujo una tira de papel tornasol azul, el cual pasó de azul a rojo, mientras que, al agregar las gotas de naranja de metilo, esta permaneció igual. Lo anterior dicho se debe a que el pH era ácido. 

Experimento 7:

se observó únicamente una coloración morada en la superficie de la cápsula de porcelana, indicándonos que, a pesar de que la solución se había vuelto incolora, dentro de esta residía una sustancia de tipo alcalino.

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Experimento 8:

En el primer caso, al agregar las tiras de papel rosa y azul, no hubo cambio de coloración. Esto ocurre porque las disoluciones acuosas de sales que proceden de un ácido fuerte y una base fuerte tienen pH neutro. En el segundo caso, simplemente se disolvió la sal (bicarbonato de sodio) en medio acuoso, y el papel tornasol rosa cambió a azul, mientras que el azul permaneció igual, esto debido a que a pesar de ser una sal ácida pero en solución se comporta como base porque la constante de basicidad es mayor que la constante de acidez.

CUESTIONARIO: Experimento N°1 1. Investigue las reacciones efectuadas y complete las siguientes ecuaciones: Na + O2 Na2O Na2O + H2O 2Na(OH)

2. ¿Cuál es el nombre de los productos de las dos reacciones? R= El primero Óxido de sodio y el segundo Hidróxido de sodio.

3. Explique ¿Qué ocurrió con el papel tornasol y para qué se hizo esta prueba? R= paso de ser rosa a tener un color azul. Esto se realiza para saber si la sustancia es básica o acida. 4.

¿Qué ocurrió con la fenolftaleína?

R= esta tornó la solución a un color rosado o magenta

5. Anotar sus conclusiones y realice los dibujos que ilustren el experimento 1: R= En este experimento, se obtuvo Hidróxido de Sodio una sustancia básica según la escala del papel tornasol. *Nota, el experimento 1 no se llevo a cabo en esta practica y avanzamos directamente al experimento 2, por lo tanto no tenemos evidencia o ilustraciones para este experimento, las demás preguntas fueron respondidas de forma teórica.

Experimento N°2 6. Complete las siguientes ecuaciones y anota el nombre de los productos: Mg + O2 MgO MgO + H2O Mg (OH)2 7. ¿Cuál es el nombre de los productos de las reacciones anteriores? R= Óxido de magnesio e Hidróxido de magnesio.

8. ¿Qué cambios observaste en el papel tornasol y cómo lo explicas? R= a introducir el papel tornasol rosa, el cual paso de tener un color rosa a uno azul dándonos así una sustancia básica según el pH que mostro el papel tornasol.

9. Anotar sus conclusiones y realice los dibujos que ilustren el experimento 2: R= Al Concluir este experimento obtuvimos como producto Hidróxido de magnesio una sustancia básica según la escala del pH del papel tornasol.

Experimento N°3 10. Complete la siguiente ecuación y anota el nombre de los productos: Cu + O2 CuO óxido cuproso

11. Explique ¿Por qué esta reacción necesita más calor y no es tan evidente como las de los experimentos anteriores? R= El cobre puede formar compuestos con estado de oxidación +1 o +2, es por ello por lo que se necesita más calor para alcanzar el punto de oxidación deseado, ya que nos puede dar dos resultados: Oxidación a Cu+1 y Oxidación a Cu+2

12. Anota tus conclusiones y realiza dibujos que ilustren el experimento 3: R= al final de este experimento obtuvimos un producto de óxido cuproso, una sustancia básica según la escala del pH del papel tornasol.

Experimento N°4 13. Complete las siguientes ecuaciones y anota el nombre de los productos: Al2 (SO4)3 + NaOH Al(OH)3 + Na2(SO4) = Hidróxido de aluminio + sulfato de sodio NiCl2 + NaOH Ni(OH)2 + NaCl= Hidróxido de Níquel + Cloruro de sodio CuSO4 + 2NaOH Cu(OH)2 + Na2SO4= Hidróxido cuproso + sulfato de sodio FeCl3 + NaOH Fe(OH)3 + NaCl= Hidróxido Férrico + cloruro de sodio 14. Anotar sus conclusiones y realice los dibujos que ilustran el experimento: R= se mezclaron hidróxido de sodio (base fuerte) con cuatro soluciones distintas: sulfato de aluminio, cloruro de níquel, sulfato de cobre y cloruro férrico. Nos percatamos que cada una de las soluciones al entrar en contacto con el hidróxido de sodio, se dio lugar a la formación de hidróxidos de tipo débil. Además, aquellos que eran sulfatos (sulfato de aluminio y sulfato de cobre) formaron como segundo

producto sulfato de sodio, mientras que los que tenían cloro formando parte de su compuesto, dieron como segundo producto una sal, el cloruro de sodio.

Experimento N°5

15. Complete las ecuaciones siguientes y anota el nombre de los productos: S + O2 SO2=Dióxido de azufre SO2 + H2O H2SO3=Acido Sulfuroso 16.

¿Qué cambios observaste en el papel tornasol y cómo lo explicas?

R= se introdujo una tira de papel tornasol azul que viró a rojo, indicándonos que lo que había en el matraz era un ácido.

17. Anotar sus conclusiones y realice los dibujos que ilustren el experimento: R= Al final de este experimento se obtuvieron los siguientes productos:

Dióxido de azufre Acido Sulfuroso Al terminar la reacción se introdujo una tira de papel tornasol azul que viró a rojo, indicándonos que lo que había en el matraz era un ácido.

Experimento N°6

18. Complete la siguiente ecuación y anota el nombre de los productos: H2SO3 + BaCl2 BaSO3 + 2HCl=Sulfito de Bario + Acido Clorhídrico 19. Explique cómo en función de la fórmula se puede identificar un ácido y a una sal: R= Ácidos: Siempre empiezan por el hidrogeno (H) Sales: Unión de un ácido y una base, donde la base proporciona el catión, y el ácido el anión. También podemos identificarlos si vemos la unión de un metal y un no metal.

20.

¿Qué cambios observaste en el papel tornasol y cómo lo explicas?

R= pasó de azul a rojo, mientras que, al agregar las gotas de naranja de metilo, esta permaneció igual. Lo anterior dicho se debe a que el pH era ácido.

21.

¿Para qué se utilizó el anaranjado de metilo?

R= Para corroborar que la sustancia era básica ya que este es un indicador acidobase.

22. Anota tus conclusiones y realiza los dibujos que correspondan al experimento: R= Al final de la práctica se obtuvieron como producto Sulfito de Bario + Ácido Clorhídrico los cuales son sustancias acidas según la escala del pH del papel tornasol y el anaranjado de metilo.

Experimento N°7

23. Complete la siguiente ecuación y anota el nombre de los productos: HCl + NaOH H2O + NaCl

24. ¿Qué carácter (ácido o básico) tienen los productos de la reacción anterior? R= El producto de la reacción anterior es agua que es neutra, y cloruro de sodio, una sal neutra, es decir, los productos son neutros. Sin embargo, los reactivos que participaron en la reacción, que son ácido clorhídrico e hidróxido de sodio, tienen carácter ácido y básico. El primero (HCl) es un hidrácido o ácido fuerte, mientras que el segundo es una base fuerte.

25. ¿Qué sustancia quedó en el residuo de la cápsula de porcelana después de la evaporación? R= NaCl + H2O

26. Anota tus conclusiones y realiza los dibujos que correspondan al experimento: R= al verter el contenido del matraz en la cápsula de porcelana y calentar hasta que el agua evaporara, se observó únicamente una coloración morada en la superficie de la cápsula de porcelana, indicándonos que, a pesar de que la solución se había vuelto incolora, dentro de esta residía una sustancia de tipo alcalino.

Experimento N°8

27.

Explique ¿Cuál es la finalidad del experimento 8?

R= Determinar solubilidad y pH de las sales.

28. De las sales estudiadas ¿Cuál es ácida? ¿Cuál es básica? ¿Cuál es neutra? R= Sal ácida: Sulfato de amonio (NH4)2SO4 Sal básica: Bicarbonato de sodio (NaHCO3) Sal neutra: Cloruro de sodio (NaCl)

29. Anota tus conclusiones y realiza los dibujos que ilustren el experimento: R= Al final de este experimento se determinó la solubilidad y el pH de las sales, dando como resultado: Sulfato de amonio (NH4)2SO4= Sal ácida (poco soluble) Bicarbonato de sodio (NaHCO3) = Sal básica (Soluble) Cloruro de sodio (NaCl)= Sal neutra (Muy soluble)

DISCUSIÓN: El desarrollo de la práctica nos permitió comprender y reforzar conceptos acerca de las funciones químicas como óxidos, bases, anhídridos, ácidos y sales, así como el concepto de pH, pues son los que aplicamos a lo largo de todo el proceso que conllevaba la práctica. En el Experimento N°1 observamos que al cortar el trozo de sodio con la espátula, el lugar donde se efectuó el corte apareció un brillo que es característico de los metales. Poco tiempo después el brillo desapareció, debido a la oxidación del metal por el oxígeno del aire, dando como producto óxido de sodio. Una vez que ocurrió esto, se depositó el óxido de sodio en un vaso con agua. Al entrar en contacto con el agua, el óxido de sodio pasa a ser hidróxido de sodio. Como último paso, se introdujo papel tornasol rosa, el cual paso de ser rosa a tener un color azul, mientras que al agregar dos gotas de fenolftaleína, esta tornó la solución a un color rosado o magenta. Lo anterior ocurre debido a que el hidróxido de sodio es un compuesto básico de tipo fuerte (una base fuerte se da en metales de los grupos IA y IIA, el sodio pertenece al IA). Continuamos con el Experimento N°2, aquí se observó que el magnesio al calentarse lo suficiente reaccionó de forma muy rápida y a su vez permitió la formación de óxido de magnesio en una reacción muy exotérmica, que libera ingentes cantidades de energía. Cabe mencionar que la luz desprendida fue muy brillante y blanca. Posteriormente, al agregar el óxido de magnesio al agua, este reacciona para formar hidróxido de magnesio. Ya que se obtuvo este último producto, procedimos a introducir el papel tornasol rosa, el cual paso de tener un color rosa a uno azul, en cambio, al agregar fenolftaleína este adquirió una coloración rosada o magenta. Todos los cambios mencionados se deben a que el hidróxido de magnesio es un compuesto básico de tipo débil (una base fuerte se da en metales de los grupos IA y IIA, el magnesio pertenece al IIA, sin embargo es una excepción), y lo que a su vez significa que disminuye el pH del agua. La basicidad y la falta de solubilidad del hidróxido de magnesio hacen que sea adecuado como un antiácido de venta libre. En el Experimento N°3 al calentar el alambre de cobre se produjo una oxidación violenta donde interviene el cobre y el oxígeno dando como producto óxido de cobre, el cual es de tipo básico, pues los óxidos básicos surgen a partir de un metal (como lo es el cobre) y oxígeno. En el Experimento N°4 se mezclaron hidróxido de sodio (base fuerte) con cuatro soluciones distintas: sulfato de aluminio, cloruro de níquel, sulfato de cobre y cloruro férrico. Nos percatamos que cada una de las soluciones al entrar en contacto con el hidróxido de sodio, se dio lugar a la formación de hidróxidos de tipo débil. Además, aquellos que eran sulfatos (sulfato de aluminio y sulfato de cobre) formaron como

segundo producto sulfato de sodio, mientras que los que tenían cloro formando parte de su compuesto, dieron como segundo producto una sal, el cloruro de sodio. Después de lo anterior se dio inicio al Experimento N°5, al someter azufre al calor se produjo dióxido de azufre (considerado un anhídrido por ser un óxido no metálico) obteniendo una flama azul, una vez en este punto el azufre se introdujo en el matraz Erlenmeyer que contenía agua. Sin embargo, se procuró que la cucharilla que tenía el azufre no tocara el agua. Al disolverse en el medio cambió su composición el dióxido de azufre a un oxácido, además de que hubo una producción de gas. Al terminar la reacción se introdujo una tira de papel tornasol azul que viró a rojo, indicándonos que lo que había en el matraz era un ácido. Siguiendo con el Experimento N°6, al tener cloruro de bario, el cual es una sal, y mezclarlo con ácido sulfuroso, que es un oxácido o ácido de tipo débil, reaccionaron para dar como producto sulfito de bario (BaSO3) y ácido clorhídrico (HCl). Lo anterior se debe a que el cloruro de bario reacciona con iones de sulfito para producir un precipitado blanco espeso de sulfito de bario. Mientras que los dos iones hidrógeno (H+) del ácido sulfuroso, reaccionan con los iones cloro (Cl-) para producir ácido clorhídrico (HCl). Al finalizar estas reacciones, se introdujo una tira de papel tornasol azul, el cual pasó de azul a rojo, mientras que, al agregar las gotas de naranja de metilo, esta permaneció igual. Lo anterior dicho se debe a que el pH era ácido, pues el sulfito de bario (BaSO3) es una oxisal neutra pero lo que produce cambio es el ácido clorhídrico (HCl) que es un ácido fuerte. En el Experimento N°7 lo que ocurrió fue que en el matraz Erlenmeyer al colocar hidróxido de sodio (NaOH) y agregar las gotas de fenolftaleína, obtuvimos una coloración rosada-violeta de la mezcla indicándonos a su vez que se trataba de un medio básico o alcalino, sin embargo, al añadir unas gotas de ácido clorhídrico (HCl) el indicador viro, a tal punto de volverse incoloro, esto debido a que la fenolftaleína es un indicador que en medio ácido es incoloro, mientras que en medio básico adquiere un color rosa, tal y como ocurrió con el hidróxido de sodio (NaOH). Es por ello que decimos que se trató de una reacción de neutralización, pues los óxidos e hidróxidos metálicos (NaOH) reaccionan con los ácidos (HCl) produciendo una sal (NaCl) y agua (H2O). Por último, al verter el contenido del matraz en la cápsula de porcelana y calentar hasta que el agua evaporara, se observó únicamente una coloración morada en la superficie de la cápsula de porcelana, indicándonos que, a pesar de que la solución se había vuelto incolora, dentro de esta residía una sustancia de tipo alcalino. Por último, se realizó el Experimento N°8 donde simplemente se determinó con las salas proporcionadas el tipo de pH que cada una poseía en el mismo medio (agua destilada). En el primer caso, donde se mezcló agua destilada y cloruro de sodio (NaCl), al agregar las tiras de papel rosa y azul, no hubo cambio de coloración. Esto ocurre porque las disoluciones acuosas de sales que proceden de un ácido fuerte y una base fuerte tienen pH neutro. Los iones Na+ y Cl- son, respectivamente, ácido

y base conjugados de la base fuerte NaOH y el ácido fuerte HCl, por lo que en el agua tienen un comportamiento neutro y no se hidrolizan. En el segundo caso, que consistía en agua destilada y bicarbonato de sodio (NaHCO3), simplemente se disolvió la sal (bicarbonato de sodio) en medio acuoso, y el papel tornasol rosa cambió a azul, mientras que el azul permaneció igual, esto debido a que a pesar de ser una sal ácida (porque todavía tiene un hidrógeno disociable), pero en solución se comporta como base porque la constante de basicidad es mayor que la constante de acidez (es un anfolito). Por último, al mezclar agua destilada y sulfato de amonio ((NH4)2SO4), al tratarse de una sal amónica (el ácido sulfúrico actúa como ácido fuerte y el amoniaco actúa como base débil), hubo cambio en la coloración en la tira azul, pues pasó a ser ligeramente roja, mientras que la rosa permaneció igual. Lo anterior debido a que las disoluciones acuosas de sales que proceden de un ácido fuerte y una base débil tienen un pH ligeramente ácido.

CONCLUSIÓN: Después de haber realizado esta práctica, llegamos a la conclusión que resulto exitosa, en primer lugar se cumplieron los objetivos planteados, en ellos se lograron identificar y clasificar los productos resultantes de las reacciones que se efectuaron a lo, largo de esta práctica, logrando comprender la importancia y función de los grupos funcionales inorgánicos. En segunda instancia se aplicaron criterios para la adquisición de un lenguaje apropiado para un profesional del área de la química. Observando con claridad los cambios que ocurrían en cada uno de los experimentos realizados. Básicamente el objetivo principal fue la identificación de funciones químicas. Concluyendo finalmente que es muy importante su correcta identificación, (sabiendo que los principales son óxidos, anhídridos, bases, ácidos y sales), porque estas son propiedades que tienen las sustancias de comportarse de manera semejante al reaccionar con otra sustancia en particular, comprendiendo como esto contribuye al alcance de un objetivo. Tomando en cuenta medidas de bioseguridad e higiene para la prevención de accidentes dentro del laboratorio.

BIBLIOGRAFÍA: Raymond Chang, "Química" Sexta Edición, McGraw-Hill https://es.wikipedia.org/wiki/Funciones_químicas https://sites.google.com/site/actividadesdequimica/funciones-quimicas funquimicas.blogspot.com/