Informe laboratorio. Clasificación de reacciones químicas

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Laboratorio de Química General- Cód. 3006825- Grupo 13

Informe No 6, (01/12/2021)

Clasificación de reacciones químicas

Manuela Gutiérrez Sánchez - Kevin David Jaramillo Lopera

Universidad Nacional de Colombia

Correo: mangutierrezsa@unal.edu.co

        kjaramillol@unal.edu.co

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Resumen. En la práctica de clasificación de reacciones químicas, se realizaron diferentes experimentos de síntesis, descomposición, desplazamiento, precipitación, acido-base, oxido-reducción, en los cuales se utilizaron diferentes reactivos para cada tipo de experimento tales como; Acetato de plomo, ácido clorhídrico, amoniaco, hierro, clorato de potasio, magnesio, yoduro de potasio. Se realizaron bases, ácidos, y las reacciones, que presentaban en cada experimento. Y lo que se observaba en el momento de realizarlo daba importante información sobre la aplicación de las diferentes reacciones químicas trabajadas.

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Palabras clave: compuesto, balance, reacción, oxidación, reducción.

1. Introducción

Una reacción química es un proceso en el que un conjunto de sustancias o compuestos llamados reactivos se transforman en una sustancia diferente llamada producto. En este proceso 2 o más sustancias, al interactuar con otras, y por la ruptura de algunos enlaces y la formación de otros nuevos, forman otras sustancias, estos cambios químicos pueden expresarme con ecuaciones químicas.

Como ejemplo, tenemos que el hidrógeno gaseoso (H2) puede reaccionar con oxígeno gaseoso (O2) para dar agua (H2O). La ecuación química para esta reacción se escribe: 2 H2(g) + O2(g) 🡪 2 H20(l), tal como se menciona en el Manual de Laboratorio de Química General.

En una ecuación química se debe tener el mismo número de átomos de cada elemento en ambos lados de la flecha. Ya que de este modo la ecuación está balanceada, lo que significa que los cambios en una reacción química son un reordenamiento de átomos y enlaces, todo queda en la misma proporción. Algunos de los procesos que ocurren en una reacción química son: Formación de un precipitado, Desprendimiento de una sustancia gaseosa, Cambio de color, Cambio de temperatura en el medio de reacción y de las reacciones químicas más relevantes están:

• Reacción de síntesis, que ocurre cuando dos o más sustancias o compuestos se combinan para dar un solo producto. (A+B 🡪 AB).
• Reacción de descomposición: es la opuesta a la de síntesis. Una sola sustancia se descompone para dar dos o más sustancias distintas. (AB 🡪 A + B)
• Reacción de desplazamiento: un elemento reemplaza a otro que forma parte de un compuesto. Hay ciertas condiciones para dicho desplazamiento; los metales activos desplazan a metales menos activos.
• Reacción de precipitación: es una reacción que da como resultado la formación de un sólido cuando se mezclan soluciones, el sólido que se forma es insoluble y lo llamamos precipitado.
• Reacción ácido-base: son reacciones que tienen como resultado la formación de agua y una sal en medio acuoso y se producen entre un ácido y una base dando en la que se neutraliza las propiedades ácidas y básicas de las soluciones.
• Reacción de REDOX: es una reacción que implica la transferencia de electrones entre reactivos (los átomos, iones o moléculas implicadas en la reacción). Y como resultado uno de las sustancias pierde electrones (se oxida) y otra gana electrones (se reduce).

Todas estas reacciones químicas, que ocurren todo el tiempo en nuestro entorno y el propio cuerpo nos dan un mayor entendimiento de la interacción de los diferentes compuestos.

1. Parte experimental

1. Materiales

-Astilla de madera

-Cuchara

-Espátula acanalada

-Mechero

-Pinzas para crisol

-Pinzas para tubo de ensayo

-Tubos de ensayo

-Vidrio de reloj Procedimiento

Reactivos:

• Acetato de Plomo
• Ácido clorhídrico
• Amoniaco
• Anaranjado de metilo
• Azufre
• Hierro
• Clorato de potasio
• Fenolftaleína
• Magnesio
• Yoduro de potasio

1. Procedimiento:

Se llevaron acabado diferentes experimentos, comenzando por el procedimiento de Reacción de  síntesis, en el que se utilizó reactivos como magnesio metálico: se coge un poco de magnesio y se quema para formar oxido, luego se mezcló con agua para formar una base, para confirmar que realmente era base se le agregó un indicador (Fenolftaleína).

En otro procedimiento de Síntesis se utilizó ácido clorhídrico y amoniaco, se tomó 1 ml de cada sustancia en un tubo de ensayo diferente, luego se juntaron las dos bocas de los tubos, para que interactuaran los gases de los reactivos. Luego se mezclan ambos reactivos.

En la Reacción de descomposición, se utilizó como compuesto clorato de potasio y se mezcló con una astilla de madera. Se toma un poco del reactivo y se echa en un tubo de ensayo, para calentarlo en el mechero, luego se le adiciona una astilla de madera previamente quemada.

Para la Reacción de desplazamiento se utiliza como reactivos ácido clorhídrico y magnesio metálico, para identificar que elemento desplaza al otro. Se toman dos tubos de ensayo se adiciona a uno de ellos de 2 a 3 ml ácido clorhídrico junto con magnesio y se tapa la boquilla con el otro tubo para no dejar escapar el gas y de esta manera ver qué tipo de gas. Luego se pone el tubo que estaba en la parte superior en el fuego del mechero.

En la Reacción de precipitación se trabajó con acetato de plomo y yoduro de potasio, se toman dos tubos de ensayo y se le agregan 5 ml de yoduro de potasio y otros 5 ml de acetato de plomo y se ponen a reaccionar.

En la Reacción de óxido-reducción se utilizó sulfato de cobre y hierro (clic). Se toma una cantidad de sulfato de cobre y se agrega al tubo de ensayo en el cual se introduce un clic de hierro y se espera un rato hasta que la reacción ocurra.

En el último procedimiento de ácido – base, se produce la base y el ácido. La base se utiliza magnesio metálico el cual se quema un poco para obtener oxido de magnesio y posterior se introduce en un Erlenmeyer con agua para formar la base.  Para formar el ácido se realiza a partir de un no metal como es el azufre, se toma un poco con una cuchara para formar los óxidos, y se pone en fuego. Se pone un poco de agua en un Erlenmeyer, y se mezclan para formar el ácido. Para verificar que si tenemos una base y un ácido se utiliza fenolftaleína y anaranjado de metilo. Finalmente mezclamos la base y el ácido para neutralizarlos.

1. Resultados y Análisis de Resultados

Para reconocer la ocurrencia de una reacción química a través de los diferentes procesos experimentales realizados, encontramos resultados muy interesantes que dan un mayor entendimiento de los procesos químicos que ocurren en nuestro día a día.

Partiendo del primer experimento, en el que se llevó a cabo la Reacción de síntesis, pudimos evidenciar como al interactuar dos reactivos su producto es solo uno, precisamente utilizando un poco de magnesio al calentarse obtuvimos Oxido de magnesio, esto debido a la combustión entre este elemento y el oxígeno del aire, posteriormente al mezclarlo con agua se obtuvo la formación de base de Hidróxido de magnesio. Para la segunda parte de esta reacción, utilizando ácido clorhídrico e hidróxido de amonio su producto fue un sólido blanco que se pegaba a las paredes del tubo de ensayo y al mezclarlos se evidenció una reacción exotérmica que libera calor y se forma una sal blanca: cloruro de amonio.

Para la Reacción de descomposición, evidenciamos como el clorato de potasio, que es un compuesto sólido blanco, al calentarse forma unas burbujas y se va haciendo líquido, luego con la astilla de madera se forma un humo blanco que se desintegra liberando oxígeno y dejando en concentración cloruro de potasio.

En la Reacción de desplazamiento encontramos que al interactuar el ácido clorhídrico y el magnesio metálico se tiene una reacción exotérmica por la presencia de calor en la que al ser el magnesio más activo desplaza el hidrógeno, se produce agua y el gas liberado (cloruro de magnesio) genera una implosión.

Con la Reacción de precipitación, al mezclar el acetato de plomo y yoduro de potasio, se convierte en una solución amarilla en la que se precipita finalmente partículas sólidas de yoduro de plomo, una sustancia insoluble. Esto debido a las diferencias de carga y fuerzas generadas entre el yodo y el plomo.

En la Reacción ácido-base, pudimos comprobar la neutralización mezclando un compuesto base  otro ácido, inicialmente partimos de la formación de la base con oxido de magnesio y agua, comprobada con el indicador de fenolftaleína; y luego formando el óxido a partir de óxido de azufre con agua, comprobado con anaranjado de metilo. Al mezclar el hidróxido de magnesio y el ácido sulfuroso pudimos evidenciar como la coloración de la base y el ácido se puso incolora dando lugar a la neutralización de la disolución.

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