Caracterización De O2 Y H2

Clave: 4

Laboratorio de Química Inorgánica

Práctica 8

“Obtención y propiedades de hidrógeno y oxígeno”

Fecha de realización: 09/10/2012

Fecha de entrega: 16/10/2012

Nombre del alumno: Cerón Escalante Sergio Iván

Nombre de la profesora: Yolanda Josefina Castells García

Objetivo.

Obtener hidrógeno y oxígeno y mostrar algunas de sus propiedades físicas y químicas.

Marco teórico.

Una explosión es la liberación simultánea de energía calórica, luminosa y sonora (y posiblemente de otros tipos) en un intervalo temporal ínfimo. De esta forma, la potencia de la explosión es proporcional al tiempo requerido y su orden de magnitud ronda los gigavatios. Los orígenes de las explosiones se suelen dividir en dos clases:

• Físicos: mecánicos (choques de móviles), electromagnéticos (relámpagos) o pneumáticos (presiones y gases).

• Químicos: de reacciones de cinética rápida.

Una explosión causa ondas de presión en los alrededores donde se produce. Las explosiones se pueden categorizar como deflagración según si las ondas son subsónicas y detonaciones si son supersónicas (ondas de choque). Estas velocidades deben considerarse respecto del medio de propagación (el explosivo).

El efecto destructivo de una explosión es precisamente por la potencia de la detonación que produce ondas de choque o diferencias de presión subyacentes de duración muy corta, extremadamente bruscas.

La bomba atómica, por ejemplo, además de producir calor intenso produce presiones elevadísimas que causan las destructivas ondas de choque.

Una implosión es la compresión de una masa fisionable subcrítica esférica, o cilíndrica. La implosión funciona detonando los explosivos en la superficie externa del objeto, por lo que la onda expansiva se mueve hacia adentro. La onda se transmite al núcleo fisionable, comprimiendo y aumentando su densidad hasta alcanzar el estado crítico.

El agua oxigenada se descompone de acuerdo a la reacción:

2H2O2  2H2O + O2

Se puede utilizar yodo como catalizador de la reacción anterior.

El dihidrógeno es una molécula diatómica compuesta por dos átomos de hidrógeno; a temperatura ambiente es un gas inflamable, incoloro e inodoro.

En laboratorio se obtiene mediante la reacción de ácidos con metales como el zinc e industrialmente mediante la electrólisis del agua. El hidrógeno se emplea en la producción de amoníaco, como combustible alternativo y recientemente para el suministro de energía en las pilas de combustible.

Tiene un punto de ebullición de tan sólo 20,27 K (-252,88 °C) y un punto de fusión de 14,02 K (-259,13 °C). A muy alta presión, tal como la que se produce en el núcleo de las estrellas gigantes de gas, las moléculas mudan su naturaleza y el hidrógeno se convierte en un líquido metálico. A muy baja presión, como la del espacio, el hidrógeno tiende a existir en átomos individuales, simplemente porque es muy baja la probabilidad de que se combinen, sin embargo, cuando esto sucede pueden llegar a formarse nubes de H2 que se asocian a la génesis de las estrellas.

El oxígeno molecular, dioxígeno2 u oxígeno gaseoso (generalmente llamado solo oxígeno) es una molécula diatómica compuesta por dos átomos de oxígeno. Es un gas (en condiciones normales de presión y temperatura) incoloro, inodoro e insípido. Existe otra variedad alotrópica del oxígeno formada por tres átomos: O3, denominada ozono, cuya presencia en la atmósfera protege la Tierra de la incidencia de radiación ultravioleta procedente del Sol.

El oxígeno líquido y sólido tiene una ligera coloración azulada y en ambos estados es muy paramagnético. El oxígeno líquido se obtiene usualmente mediante la destilación fraccionada del aire líquido junto con el nitrógeno.

Reacciona con la práctica totalidad de los metales (exceptuando los metales nobles) provocando la corrosión.

Hipótesis.

La obtención de hidrógeno gaseoso a partir de HCl y Zn es una reacción que hemos utilizado en el laboratorio de química general varias veces. De igual manera se podría sustituir el cinc por algún otro metal que forme cloruros y ayude a que se desprenda el hidrógeno.

La reacción de descomposición del agua oxigenada nos permitirá obtener, con la ayuda de un catalizador, oxígeno gaseoso que se utilizará para comprobar sus propiedades al igual que haremos con el hidrógeno.

El oxígeno está presente en un 21% del aire que respiramos en forma gaseosa y es una molécula bastante estable. No reacciona violentamente más que en algunas reacciones como la combustión. Por tanto, podremos probar sus características como comburente.

Por otro lado, el hidrógeno es altamente inflamable por lo que una reacción quemando hidrógeno presentará mayor liberación de energía y formación de agua al combinarse con el oxígeno del aire.

Diagrama

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