Ilustración del método científico.

Practico N°2:

Ilustración del método científico.

Estudiantes:        Álvaro Vicente Muñoz Piña.

                Bastian Antonio Santander Cruces.

Fecha de Elaboración: 13 de abril del 2018

Índice.

• Introducción        ……………………………………………………………………………………                Pagina N°3.
• Objetivos        ……………………………………………………………………………………                Pagina N°3.
• Materiales utilizados        ……………………………………………………………………….                Pagina N°3.
• Observaciones         ……………………………………………………………………………………                Pagina N°4.
• Datos experimentales        ……………………………………………………………………….                Pagina N°5.

Y discusión de resultados

• Conclusión        ……………………………………………………………………………………                PaginaN°10
• Referencias        ……………………………………………………………………………………                PaginaN°12        

Resumen y Objetivos.

En este informe se analizará los diferentes procesos químicos existentes, específicamente se profundizará la combustión y los procesos en el cual está involucrada, es decir el estudio de los reactivos y productos fundamentales de este proceso, además las propiedades de las diferentes llamas, es decir, oxidante y reductora.

Son muy comunes en la vida diaria de todas las personas, por ejemplo, la combustión. Sin embargo, estas no se percatan de lo que realmente sucede. Pero, qué pasaría si nos detuviéramos y observáramos… Sin duda, encontraríamos muchos procesos los cuales son muy interesantes, pero como se dijo anteriormente, uno de los objetos de investigación será la combustión y sus productos, entre otros.

Algunos de los experimentos que serán explicados en este informe son: ¿qué sucede al privar de oxígeno a una vela? o también las propiedades de una solución como lo es el CoCl2 (Cloruro de Cobalto (II)) y sus diferentes manifestaciones tanto químicas como físicas.

Sin duda, muchos saben ya los resultados de estos experimentos, sin embargo, muy pocos saben lo que realmente sucede y el porqué de esta reacción. Es por esto que se intentará informar al receptor respecto a los resultados de estos experimentos.

Materiales e Instrumentos Utilizados.

• Papel filtro.                

• CoCl2. (Cloruro de Cobalto (II))
• Velas.
• Fósforos.
• Agua de Barita.
• Pitillas.
• Trozo de alambre de Cobre.
• Clavos.
• Lápiz grafito.
• Papel aluminio.
• Trozo de cartón.
• Mechero.
• Vaso de precipitado (1000 ml. y 600 ml.)
• Pipeta.
• Matraz Erlenmeyer.
• Pinzas.
• Tubo de vidrio.
• Pipeta aforada.

Primeras Observaciones.

Al hacerle una observación a la vela, esta tiene una longitud de 6,9 cm. y tiene un pabilo de 1,5 cm. de longitud tiene forma de espiral, además, tiene un corte en la parte inferior.

Luego de ser encendida la vela, se formo una llama de color anaranjado (llama de oxidación) y una pequeña parte azul

“Zona interna o interior fría, corresponde a los gases que no entran en combustión, por lo que su temperatura es baja.

Zona intermedia o de reducción, es una mezcla intermedia en la cual la combustión es incompleta y en la que se reducen los óxidos metálicos. La zona de reducción está generalmente limitada a una mera envoltura del cono interior.

Zona exterior o de oxidación, que es la parte más externa de la llama y envuelve a las dos anteriores; por la abundancia de oxigeno hay combustión completa y la temperatura es más alta. El punto más caliente de la llama se encuentra en el interior de esta zona.” (Ecured, s.f.)

Experimentación y Discusión de los Resultados.

Experimento I.

1. Se empaparon 3 trozos de papel filtro con CoCl2 (cloruro de cobalto (II)), estos después de ser empapados adquirieron un color rosado tenue. Luego, se secaron uno a uno a la llama del mechero. Cada papel al secarse se tornó de un color azul en los extremos y celeste en el centro del papel, sin embargo, luego de unos minutos volvió a tornarse de un color rosado tenue, esto debido a un mal secado del papel, por lo tanto, se volvió a someter al papel al secado a la llama del mechero.

Ecuación:

[Co (H2O)6]2++ 4 Cl- [CoCl4]2-+ 6 H2O[pic 2]

“Al calentar, se desprende el agua y el equilibrio se desplaza en sentido, con formación del complejo azul.” (Garic., 1979.), por lo tanto, se concluye que el cambio al color azul es debido a la perdida de las moléculas de agua.[pic 3]

1. Se encendió nuevamente la vela y se colocó sobre un vidrio de reloj, luego, se invirtió un vaso de precipitado de 1000 ml. sobre la vela, esta se demoró 21 segundos en apagarse, además, las paredes del vaso comenzaron a empañarse.

La extinción de la llama se debe a que los componentes químicos requeridos para realizar una combustión adecuada comienzan a escasear (CH4 + 202  CO2 + 2 H2O(g)), gracias a los productos de esta combustión es que el vaso comienza a empañarse.[pic 4]

1. Luego, se pasó el papel filtro secado por las paredes del vaso de precipitado, este volvió a tornarse blanco con pequeñas manchas de color rosado tenue.

“Con el tiempo la humedad atmosférica desplaza el equilibrio en sentido inverso y se regenera el complejo inicial” (Garic., 1979.), esto explica porque el papel filtro vuelve a su color inicial al pasarlo por el vaso, ya que, la combustión de la llama de la vela genera CO2 + 2 H2O, quedando el H2O en las paredes del vaso, por lo tanto, al pasar el papel filtro secado por las paredes, estamos otorgando humedad, obligando desplazar el equilibrio hacia la .[pic 5]

Es por esto que también, al secar el papel y dejarlo por un tiempo en el ambiente, se tornó rosa nuevamente, esto debido a la humedad ambiental existente.

1. Después, el papel filtro seco se depositó en una paleta de porcelana, para poder humedecer con agua destilada. Luego de humedecer con agua destilada el papel volvió al color blanco inicial. Esto se debe a la hidratación del papel, es decir, que su equilibrio químico se desplaza hacia la izquierda.

        Experimento II.

1. Luego, se prende nuevamente la vela, usando como soporte un vidrio de reloj. Acto seguido, se cubre con un vaso de precipitado de 1000 ml. de capacidad, este se mantuvo encendido 21 segundos luego se apagó abruptamente, además, las paredes del vaso comenzaron a empañarse.

Esto se puede explicar con la ecuación química de la combustión:

CH4 + 2 O2  CO2 + H2O.[pic 6]

Al tapar la vela con el vaso, estamos limitando el Oxígeno, es decir, estamos limitando el reactivo. Por lo tanto, el rendimiento de la combustión depende directamente del Oxígeno, es por esto que la vela se apaga luego de 21 segundos, sin embargo, esta ecuación también tiene como producto la formación de H2O, este es el culpable de que las paredes del vaso se empañen, ya que, el H2O se condensa en las paredes del vaso de precipitado.

1. Nuevamente se realiza el mismo procedimiento, pero se utiliza un vaso de precipitado de 600 ml. para cubrir la vela, sin embargo, este quedo con una leve separación entre el vaso de precipitado y la mesa. La vela al apagarse se demoro 29 segundos, es decir, se demoro mas que el vaso de precipitado de 1000 ml. una posible causante es la separación del vaso y la mesa, así permitiendo una mayor cantidad de Oxigeno dentro del vaso, no obstante, las paredes del vaso nuevamente se empañaron, debido a la condensación del H2O producido por la combustión.

Experimento III.

1. Utilizando una pipeta se sopló aire sobre la llama de la vela, esta comenzó a moverse, hasta que fue extinguida expeliendo un humo poco denso. “El aire exhalado contiene el mismo porcentaje de nitrógeno (78,6%), pero aumentan los niveles de dióxido de carbono (4%) y vapor de agua (1,8%). Lógicamente, la cantidad de oxígeno expulsado disminuye (15,6%).” (Icarito, 2009), es por estos índices que el aire exhalado, puede apagar la vela, ya que, el aire exhalado es pobre en Oxígeno, un elemento vital para la combustión.
2. Una pipeta aforada de 25ml. (margen de error: 0,03ml) se llenó con agua de barita y se vertió dentro de un vaso de precipitado, se repitió el procedimiento para tener dos vasos con agua de barita (vaso N°1 y vaso N°2). [pic 7]

El vaso N° 2 fue agitado y se denominó vaso blanco o de control, al vaso N°1 no se le aplicó ningún cambio. En el vaso N°2 se observaron burbujas blancas, una capa superficial y esta quedo quieta, mientras que las partículas del líquido por debajo de la capa seguían en un constante movimiento, se formaron grumos y estaba menos transparente.

1. Se prendió nuevamente la vela y se invirtió el vaso de precipitado, acto seguido, se agregó el agua de barita (vaso N°1) al vaso precipitado empañado, adquiriendo características del vaso de control, no obstante, hubo un cambio en la transparencia de esta mezcla, también en grumos formados y en el burbujeo.
2. Luego, el vaso de precipitado blanco se sopló utilizando una pipeta, este comenzó a burbujear y se rompió la capa superficial, la cual no se volvió a regenerar.

Ba(OH)2+CO2 BaCO3(solido) + H2O[pic 8]

“absorbe rápidamente el dióxido de carbono del aire, volviéndose completamente insoluble al agua” (Strategic Services Division, 1996) en este caso el dióxido de carbono se produjo por la vela en el vaso N°1 y por la exhalación en el vaso N°2, es por esto que crearon grumos insolubles en agua dentro de la solución. Y las burbujas era el CO2 que surgía de la solución en estado gaseoso.

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