PRÁCTICA Reacciones

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLÁN

BIOQUÍMICA DIAGNÓSTICA GRUPO 1102 EQUIPO 1: * PÉREZ ARCE KARLA * RÍOS RAMÍREZ DIANA BERENICE * ROSALES BOLAÑOS FRANCISCO ENRIQUE * SALAS GAYOSSO TANIA LISBET LABORATORIO DE CIENCIAS EXPERIMENTALES (L-314) PROFESORA: ANA MYRIAM RIVAS SALGADO PRÁCTICA: DETERMINAR EXPERIMENTALMENTE EL COMPORTAMIENTO QUÍMICO DE ALGUNAS SUSTANCIAS EN DISOLUCIÓN ACUOSA. IDENTIFICACIÓN DE IONES

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ÍNDICE Introducción……….…….………………..………………………………….…………...

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Problema. ………… …………………………………………………………….….….… 3 Marco teórico…………………………………..………………………………….….…..

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Procedimiento experimental……………………..……………………………….……..

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Tratamiento de datos……………………………………..…………………....……….. 6 Resultados………………………………………………………………………………... 11 Conclusiones………………………………………………….………………………… 12 Bibliografía…………………………………………………………….………………….. 12

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PROBLEMA. DETERMINAR EXPERIMENTALMENTE EL COMPORTAMIENTO QUÍMICO DE ALGUNAS SUSTANCIAS EN DISOLUCIÓN ACUOSA. IDENTIFICACIÓN DE IONES (CATIONES)

INTRODUCCIÓN En esta práctica te daremos a conocer el hecho de como muchas soluciones pueden contener iones (aniones o cationes), especies moleculares o mezclas de ambas. Cuando se mezclan dos soluciones, las especies contenidas en las soluciones se entremezclan y pueden reaccionar químicamente. La reacción que ocurre cuando se mezclan las soluciones se llama reacción en fase solución. Existen varias clases químicas cuando se mezclan soluciones: a) Precipitación b) Reacción ácido- base c) Oxidación- reducción Así mismo ubicaremos con qué tipo de reactivos podemos reconocer ciertas sustancias como los nitratos de plomo, plata, zinc, cobre y fierro en soluciones que nos sean desconocidas.

PROBLEMA Determinar experimentalmente el comportamiento químico de algunas sustancias en disolución acuosa. MARCO TEÓRICO Una reacción química es un proceso por el cual una o más sustancias, llamados reactivos, se transforman en otra u otras sustancias con propiedades diferentes, llamadas productos. En una reacción química, los enlaces entre los átomos que forman los reactivos se rompen. Entonces, los átomos se reorganizan de otro modo, formando nuevos enlaces y dando lugar a una o más sustancias diferentes a las iniciales. Características de las reacciones químicas A. La o las sustancias nuevas que se forman suelen presentar un aspecto totalmente diferente del que tenían las sustancias de partida. B. Durante la reacción se desprende o se absorbe energía: Reacción exotérmica: se desprende energía en el curso de la reacción.  Reacción endotérmica: se absorbe energía durante el curso de la reacción.  C. Se cumple la ley de conservación de la masa: la suma de las masas de los reactivos es igual a la suma de las masas de los productos. Esto es así porque durante la reacción los átomos ni aparecen ni desaparecen, sólo se reordenan en una disposición distinta. Ecuaciones químicas Una reacción química se representa mediante una ecuación química. Para leer o escribir una ecuación química, se deben seguir las siguientes reglas: Las fórmulas de los reactivos se escriben a la izquierda, y las de los productos a la derecha, separadas ambas por una flecha que indica el sentido de la reacción 



A cada lado de la reacción, es decir, a derecha y a izquierda de la flecha, debe existir el mismo número de átomos de cada elemento.

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Cuando una ecuación química cumple esta segunda regla, se dice que está ajustada o equilibrada. Para equilibrar reacciones químicas, se ponen delante de las fórmulas unos números llamados coeficientes, que indican el número relativo de átomos y moléculas que intervienen en la reacción. Estos coeficientes situados delante de las fórmulas, son los únicos números en la ecuación que se pueden cambiar, mientras que los números que aparecen dentro de las fórmulas son intocables, pues un cambio en ellos significa un cambio de sustancia que reacciona y, por tanto, se trataría de una reacción distinta.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL Material * Matraz aforado de 50 y 100 ml * Pizeta * Vidrio de reloj * 5 vasos de precipitado * Balanza digital * Espátula * Pipeta de 1 ml * Propipeta Sustancias: Nitrato de plata Nitrato de plomo II Nitrato de cobre II Nitrato de fierro III Nitrato de zinc Reactivos: Ácido sulfúrico Ácido clorhídrico Ácido nítrico Ácido sulfhídrico Ácido acético Hidróxido de amonio Hidróxido de sodio Yoduro de potasio Ferrocianuro de potasio Ferricianuro de potasio Cromato de potasio

* Agua destilada * Agitador de vidrio * 10 Tubos de ensayo * 2 Mecheros bunsen * 2 pinzas * Gradilla * 15 frascos con gotero * Guantes de látex

Peso molecular: 169.87 331.21 2.5H2O 232.59 9H2O 404.0 297.47 6H2O Peso molecular: 98.08 36.47 63.01 60.05 35.08 40. 00 166.01 422.39 329.26. 3H2O 194.21

Pasos: 1- Obtener el peso de cada sustancia:  )(  )(  )(  )    * 100 ml Nitrato (       R. I.

R. P.

        * 50 ml reactivo (  )(   )(  )(  )   R.P.

 

2- Para preparar las sustancias (nitratos) el sólido previamente pesado se disolverá en agua destilada posteriormente se aforara el matraz de 100 ml para guárdalo en un frasco con gotero, lo mismo se hará con cada uno de los nitratos.

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3- Para preparar los reactivos (líquidos), en un vaso de precipitados se agregara un poco de agua destilada posteriormente se agregara el ácido con la medida exacta disolverlo, y aforar el matraz de 50 ml. 4- Para preparar cada una de las disoluciones en cada tubo de ensayo se agregaran 2 ml de nitrato y medio gotero de reactivo. 5- Para el reconocimiento de los iones se utilizará la solución del nitrato correspondiente y se tratará con cada uno de los reactivos tanto en frio como en caliente, escribiendo la reacción que tiene lugar en cada caso; así como la coloración del precipitado o de la solución obtenida. Realizar la siguiente tabla con cada nitrato.

Reacciones del nitrato Reactivo

Temperatura ambiente

 Aplicando calor ∆

Ácido sulfúrico Ácido clorhídrico 6- Realizar una tabla que nos permita saber con qué reactivo se puede identificar cada catión. Catión Ag+ Cu2+ Pb2+ Fe3+ Zn2+

Identificación de cationes Reactivo

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Observaciones

TRATAMIENTO DE DATOS Nitrato de plata AgNO3 Color inicial del nitrato es transparente Reactivos

Temperatura ambiente

∆ Aplicando calor

NH4OH

Tomo un tono opaco

Volvió a ser transparente

H2SO4

No cambio de tono

No tuvo cambio

KI

Se notaron dos fases la primera era amarilla y espesa, y la otra transparente con pequeños grumos.

Se notaron algunos grumos

CH3COOH

Tomo un tono opaco

Transparente con partículas

HCl

Se noto espeso con tonalidad lila

Transparente con partículas

NaOH

Se noto espeso con tono café

Transparente con grumos en el fondo

KCrO4

Tomo un tono café rojizo y se notaba espeso

Tono amarillo pálido con grumos

HNO3

No tuvo cambio

No tuvo cambio

K4Fe(CN)6

Tomo un tono blanco

Tomo un tono gris azulado

K3Fe(CN)6

Se noto espeso y tuvo un tono naranja

No tuvo cambio

2 AgNO3 + H2SO4  Ag2SO4 + 2 HNO3 AgNO3 + HCl  AgCl + HNO3 AgNO3 + HNO3  No hay reacción AgNO3 + CH3COOH  No hay reacción AgNO3 + NH4OH  AgOH + NH4NO3 AgNO3 + NaOH  AgOH + NaNO3 AgNO3 + KI  AgI + KNO 3 4 AgNO3 + K4Fe(CN)6  Ag4Fe(CN)6 + 4 KNO3 3 AgNO3 + K3Fe(CN)6  Ag3Fe(CN)6 + 3 KNO3 2 AgNO3 + K2CrO4  Ag2CrO4 + 2 KNO3

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Nitrato de cobre Cu(NO3)2 La tonalidad del nitrato antes de reaccionar era azul claro Reactivos

Temperatura ambiente

∆ Aplicando calor

NH4OH

Azul marino

Negro

H2SO4

Tomo un tono muy claro casi transparente

No cambió

KI

Amarillo mostaza

Ámbar

CH3COOH

Se aclaro un poco

Solo desprendió gas

HCl

Se aclaro un tono

Solo desprendió gas

NaOH

Tomo un tono opaco

No cambió

KCrO4

Amarillo mostaza

Se separo en dos fases naranja claro y naranja oscuro

HNO3

Se aclaro un poco

Solo desprendió gas

K4Fe(CN)6

Se noto espeso con tonalidad café rojizo

No cambió

K3Fe(CN)6

Se noto espeso con tonalidad verde olivo

Desprendió gas no cambio de color

Cu(NO3)2 + H2SO4  CuSO4 + 2 HNO3 Cu(NO3)2 + 2 HCl  CuCl2 + 2 HNO3 Cu(NO3)2 + HNO3  No hay reacción Cu(NO3)2 + CH3COOH  No hay reacción Cu(NO3)2 + 2 NH4OH  Cu(OH)2 + 2 NH4NO3 Cu(NO3)2 + 2 NaOH  Cu(OH)2 + 2 NaNO3 Cu(NO3)2 + 2 KI  CuI2 + 2 KNO3 Cu(NO3)2 + K4Fe(CN) 6  No hay reacción Cu(NO3)2 + K3Fe(CN) 6  No hay reacción Cu(NO3)2 + K2CrO4  CuCrO4 + 2 KNO3

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Nitrato de plomo Pb(NO3)2 Reactivos

Temperatura ambiente

∆ Aplicando calor

NH4OH

Blanco

Transparente

H2SO4

Se notaron dos fases; blanco y opaco

No cambió

KI

Tonalidad amarilla con grumos

Transparentó y aparecieron algunos grumos

CH3COOH

No cambió

No cambió

HCl

No cambió

Desprendió gas

NaOH

Dos fases; una blanca y la otra opaca

Se mezclaron las fases, desprendió gas

KCrO4

Tonalidad ámbar

Dos fases; amarilla y anaranjada

HNO3

Opacó

Desprendió gas

K4Fe(CN)6

Dos fases, una blanca

Espeso con tono blanco

K3Fe(CN)6

Verde

Desprendió gas

Pb(NO3)2 + H2SO4  2 HNO3 + PbSO4 Pb(NO3)2 + 2 HCl  2 HNO3 + PbCl2 Pb(NO3)2 + HNO3  No hay reacción Pb(NO3)2 + CH3COOH  No hay reacción Pb(NO3)2 + 2 NH4OH  2 NH4NO3 + Pb(OH)2 Pb(NO3)2 + 2 NaOH  2 NaNO3 + Pb(OH)2 Pb(NO3)2 + 2 KI  2 KNO3 + PbI2 Pb(NO3)2 + K4Fe(CN)6  No hay reacción 3 Pb(NO3)2 + 2 K3Fe(CN)6  6 KNO3 + Pb3[Fe(CN)6]2 Pb(NO3)2 + K2CrO4  2 KNO3 + PbCrO4

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Nitrato de fierro Fe(NO3)3 El color de este nitrato antes de las reacciones es amarillo Reactivos

Temperatura ambiente

∆ Aplicando calor

NH4OH

Marrón

Café claro

H2SO4

Se aclaró

Reafirmó su color

KI

Marrón

Cambió a guinda, desprendiendo gas morado

CH3COOH

No cambió

Oscureció

HCl

Aclaró

Amarillo fuerte, desprendió gas

NaOH

Amarillo fuerte

Guinda

KCrO4

Naranja

Reafirmó tono

HNO3

Aclaró su tono

Amarillo fuerte, desprendió gas

K4Fe(CN)6

Espesó, color azul fuerte

Hizo erupción, no hubo cambio

K3Fe(CN)6

Café fuerte

Dos fases; café y negra

2 Fe(NO3)3 + 3 H2SO4  Fe2(SO4)3 + 6 HNO3 Fe(NO3)3 + 3 HCl  FeCl3 + 3 HNO3 Fe(NO3)3 + HNO3  No hay reacción Fe(NO3)3 + CH3COOH  No hay reacción Fe(NO3)3 + 3 NH4OH  Fe(OH)3 + 3 NH4NO3 Fe(NO3)3 + 3 NaOH Fe(OH)3 + 3 NaNO3 Fe(NO3)3 + 3 KI  FeI3 + 3 KNO3 4 Fe(NO3)3 + 3 K4Fe(CN)6  Fe4(Fe(CN)6)3 + 12 KNO3 Fe(NO3)3 + K3Fe(CN)6  Fe2(CN)6 + 3 KNO3 2 Fe(NO3)3 + 3 K2CrO4  Fe2(CrO4)3 + 6 KNO3

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Nitrato de zinc Zn(NO3)2 Reactivos

Temperatura ambiente

∆ Aplicando calor

NH4OH

Tono blanco con partículas

Las partículas se disolvieron, tonalidad blanca, desprendió gas

H2SO4

No cambió

Desprendió gas

KI

No cambió

Desprendió gas

CH3COOH

No cambió

No cambió

HCl

No cambió

No cambió

NaOH

Dos fases con partículas

Se asentaron las partículas

KCrO4

Verde olivo, espeso

Amarillo

HNO3

NO CAMBIO

No cambió

K4Fe(CN)6

Blanco

Blanco, desprendió gas

K3Fe(CN)6

Amarillo

Aclaró su tono

Zn(NO3)2 + H2SO4  2 HNO3 + ZnSO4 Zn(NO3)2 + 2 HCl  2 HNO3 + ZnCl2 Zn(NO3)2 + HNO3  No hay reacción Zn(NO3)2 + CH3COOH  No hay reacción Zn(NO3)2 + 2 NH4OH  2 NH4NO3 + Zn(OH)2 Zn(NO3)2 + 2 NaOH  2 NaNO3 + Zn(OH)2 Zn(NO3)2 + 2 KI  2 KNO3 + ZnI2 2 Zn(NO3)2 + K4Fe(CN)6  4 KNO3 + Zn2Fe(CN)6 Zn(NO3)2 + K3Fe(CN)6  No hay reacción Zn(NO3)2 + K2CrO4  2 KNO3 + ZnCrO4

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Nitratos con el ácido sulfhídrico (H2S) Nitratos

Coloración inicial

Coloración final

Nitrato de cobre Cu(NO3)2

Azul

Café fuerte

Nitrato de plata AgNO3

Transparente

Café fuerte

Nitrato de plomo Pb(NO3)2

Transparente

Café fuerte

Nitrato de fierro Fe(NO3)3

Amarillo

Amarillo pálido

Nitrato de zinc Zn(NO3)2

Transparente

Blanco

Cu(NO3)2 + H2S  CuS + 2 HNO3 2 AgNO3 + H2S  Ag2S + 2 HNO3 Pb(NO3)2 + H2S  2 HNO3 + PbS 2 Fe(NO3)3 + 3 H2S  Fe2S3 + 6 HNO3 Zn(NO3)2 + H2S  2 HNO3 + ZnS

RESULTADOS La siguiente tabla muestra con que reactivos podemos identificar la presencia de cada uno de los iones. Catión

Reactivo

Observaciones

Ag+

Acido clorhídrico HCl

Se formo un precipitado y una tonalidad lila

Cu2+

Hidróxido de amonio NH4OH

A temperatura ambiente tomo un tono azul marino y al aplicar calor su tono fue negro

Pb2+

Yoduro de potasio KI

Se observó una ligera lluvia de estrellas como diamantina dorada

Fe3+

Cromato de potasio KCrO4

Se separó en dos fases de diferentes anaranjados, al aplicar calor se oscurecieron

Zn2+

Acido sulfhídrico H2S

Se observó una coloración blanca

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CONCLUSIONES En esta práctica llevamos a cabo el análisis de cinco nitratos que hicimos reaccionar, para poder observar los iones presentes en una disolución. Realizamos una serie de reacciones químicas que son características de cada ión lo que nos permitió separarlos e identificarlos. Entre las propiedades químicas de los iones, las de mayor interés para su identificación son:  color  capacidad para formar sales insolubles (precipitados)  capacidad para formar complejos solubles en disolución acuosa Logramos comprender la importancia de saber cómo identificar los iones estudiados, ya que muchas veces será necesario hacerlo en el laboratorio; de igual forma tenemos que aplicar los conocimientos sobre molaridad y concentración, pues no siempre encontraremos un reactivo como lo necesitamos, sino que tendremos que prepararlos nosotros mismos. En términos generales, esta práctica fue de gran utilidad y con ella logramos reforzar muchos conocimientos (concentración, pureza, densidad, propiedades, ecuaciones químicas, balanceo, molaridad, etc.).

BIBLIOGRAFÍA Química web ( 2012). Tema 6 reacciones químicas. Recuperado de: http://www.quimicaweb.net/grupo_trabajo_fyq3/tema6/index6.htm Química de 2 a 3 (2011). Práctica reacciones químicas. Recuperado de: http://quimicade2a3.blogspot.mx/2009/04/practica-de-reacciones-quimicas.html DIPLOMADO BÁSICO EN ENSEÑANZA DE LA FÍSICA ,LA QUÍMICA Y LA BIOLOGÍA (2012).  Reacciones químicas inorgánicas. Recuperado: de:http://www.cneq.unam.mx/cursos_diplomados/diplomados/medio_superior/ens_3/portafolios/quimica/equip o5/practica1.htm

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