Laboratorio

LABORATORIO # 7:

CAMBIOS FISICOS Y QUIMICOS

INTRODUCCION

Una sustancia es cualquier tipo de materia cuyas muestras tienen composición idéntica, y en condiciones iguales, propiedades idénticas. Una sustancia puede ser un compuesto o un elemento. Los compuestos son sustancias puras formadas por dos o más elementos diferentes combinados en una proporción constante. Todos los compuestos se pueden dividir en sustancias más simples, ya sean elementos o compuestos más sencillos. Las propiedades físicas y químicas de un compuesto son diferentes a las propiedades de los elementos constituyentes. Mientras que los elementos son sustancias que no se pueden descomponer en otras más simples mediante cambios químicos.

Para diferenciar las muestras de diferentes tipos de materia se determinan y se

comparan sus propiedades. Hay distintos tipos de materia según sus propiedades, las cuales se clasifican de manera general en propiedades físicas y químicas.

Las propiedades físicas son las características propias de una sustancia que se

observan en ausencia de cualquier cambio de composición. El color, olor, sabor, estado físico (sólido, líquido o gaseoso), densidad, punto de ebullición, punto de fusión, la conductividad térmica o eléctrica, son propiedades físicas. Estas propiedades también pueden ser extensivas las cuales dependen de la cantidad de sustancia presente: masa, volumen, etc; y las intensivas que no dependen de la cantidad de sustancia presente: temperatura, densidad, color, etc.

Las propiedades Químicas son las que exhibe la materia cuando experimenta cambios en su composición, ya sea transformándose en una sustancia nueva por descomposición o por reacción con otras especies. Por ejemplo: descomposición por efecto del calor, reacción con un ácido, combustión, etc.

Los Cambios físicos son alteraciones que no implican transformación de la composición química de la sustancia, es decir no hay formación de nuevas sustancias. Entre este tipo de cambio se encuentran los de estado físico (evaporación, sublimación, fusión, congelación, etc) y los cambios de estructura cristalina de un sólido.

Los cambios Químicos son las alteraciones que sufren las sustancias para producir nuevas sustancias con propiedades y composición distinta a la original. Se representan mediante ecuaciones químicas. Por ejemplo: La oxidación del hierro conocida como corrosión es una propiedad química que se representa por

Fe(s) + O2(g) + H2O(l) ® 2Fe(OH)2(s).

El Fe(OH)2 puede deshidratarse a óxido de hierro(II), FeO, u oxidarse aún más debido al O2 atmosférico formando Fe(OH)3 y después deshidratarse para formar óxido de hierro, Fe2O3.

Las ecuaciones químicas representan las reacciones químicas que se llevan a cabo al ocurrir un cambio químico, en la actualidad se conocen millones de reacciones por lo que es conveniente clasificarlas en grupos o tipos, estas son:

Las reacciones de Combinación: Consisten en la unión de dos o más sustancias para formar un compuesto. Incluyen: a) la combinación de dos elementos para formas un compuesto; b) la combinación de un elemento y un compuesto y c) la combinación de dos compuestos.

a) 2Na (s) + Cl2(g) ® 2NaCl(s)

b) SF4(g) + F2(g) ® SF6(g)

c) CaO(s) + CO2(g) ® CaCO3(s)

Las reacciones de Desplazamiento: Son aquellas donde un elemento desplaza a otro en un compuesto. Los metales activos desplazan a metales menos activos o al hidrogeno de sus compuestos en solución acuosa. Los metales activos son los que tienen baja energía de ionización y pierden con facilidad electrones para formar cationes.

Ejemplo:

Mg(s) + 2HCl(ac) ® MgCl2(ac) + H2(g)

Las reacciones de Descomposición: Son aquellas en que un compuesto se descompone para producir: 1) dos elementos

2) Uno o más elementos y uno o más compuestos

3) Dos o más compuestos.

Ejemplos:

1) 2H2O(l) ® 2H2(g) + O2(g)

2) 2HgO (s) ® 2Hg(l) + O2(g)

Las reacciones de Metátesis son aquellas en las cuales dos compuestos reaccionan para formar otros dos nuevos compuestos sin que se produzca cambio en el número de oxidación. Entre las reacciones más comunes dentro de este tipo tenemos a las reacciones de Precipitación y las reacciones ácido-base.

Ejemplo:

AgNO3(ac) + NaCl(ac) ® AgCl(s) + NaNO3(ac) Reacción de Precipitación

HCl(ac) + NaOH(ac) ® NaCl(ac) + H2O(l) Reacción Ácido-Base

En las reacciones de oxido reducción (redox) las sustancias experimentan cambio en el número de oxidación. Las reacciones de desplazamiento siempre son reacciones redox. Las reacciones de combinación y descomposición en las que participan elementos libres como reactivos o productos, siempre son reacciones redox.

OBJETIVOS

General

 Diferenciar experimentalmente un cambio físico de un cambio químico.

Específicos

 Aprender a distinguir un cambio físico de un cambio químico por observación de la variación de las propiedades físicas y químicas.

 Identificar si una reacción química es de síntesis o de descomposición, desplazamiento o doble sustitución.

 Identificar los reactivos y los productos en las reacciones químicas de cada uno de los experimentos y notar que evidencias nos demuestran que se produjo una reacción

 realizar diferentes experimentos con elementos y compuestos para ver las reacciones químicas que se forman respectivamente.

MATERIALES Y REACTIVOS

 Oxido de mercurio

 Cinta de magnesio

 Clavo de hierro

 Granadilla de Zinc

 Sulfato cuprico

 Ácido – clorhídrico diluido

 Pinzas para crisol

 Disolución de hidróxido de sodio

 Mechero bunsen

 Laminilla de cobre

 Tubos de ensayo

 Agua

 Pinzas para tubo de ensayo

 Soluciones de cromato de sodio, nitrato de plomo, yoduro de potasio y nitrato de mercurio.

 Azúcar

 Cuchara de combustión

PROCEDIMIENTO Y RESULTADOS

1. Mantuvimos un trozo de cinta de magnesio en la llama del mechero por medio de unas pinzas.

Esta se enciende liberando una luz brillante y se quema totalmente, quedando convertida en un polvo de color blanco. Y este polvo de color blanco es oxido de magnesio.

Su reacción es la siguiente:

2Mg + O2 2MgO

(Oxido de Magnesio)

Esta reacción es de tipo síntesis pues se unen dos elementos para producir un compuesto, en esta los reactivos son el Magnesio y el oxigeno, y el producto es oxido de Magnesio.

En esta reacción se produce la mezcla de un metal mas el oxigeno para producir un oxido básico.

2. Calentamos en un tubo de ensayo inclinado un poco de oxido de mercurio hasta que se formo un deposito en la parte superior de las paredes del tubo.

Este deposito era de color plateadito, este es el mercurio mientras que el oxigeno se liberaba esto que ocurrió fue la descomposición del oxido de mercurio en sus partes mas sencillas, y lo que nos indica que sucede esto son los puentes que se forman alrededor del tubo, y la liberación de gas. Y además que el mercurio tiene un color plateado.

La reacción es la siguiente:

HgO Hg + O2

Este es un cambio químico y se realiza para la obtención de oxigeno.

3. Agregamos a un tubo de ensayo 5cc de ácido – Clorhídrico diluido junto con una granalla de zinc.

Observamos que al instante que dejamos caer la granalla de zinc al ácido – Clorhídrico este empieza a desintegrarse notándose un burbujeo en el tubo, un aumento en la temperatura que notamos al tocar el tubo de ensayo con el dedo. El burbujeo es H2 liberado.

La reacción es la siguiente.

5HCl + Zn ZnCl + H2

En esta reacción los reactivos son el HCl y el Zn y los productos son cloruro de zinc mas hidrógeno.

En esta mezcla un ácido mas un metal se unen para producir una sal y desprendimiento de hidrógeno. Es una reacción de tipo desplazamiento por que el zinc desplaza al hidrógeno del ácido para formar una sal y el hidrógeno queda libre desprendiéndose.

4. disolvimos un pequeño cristal de sulfato Cuprico en 5cc de agua. Introducimos en la disolución un clavo de hierro. Y observamos que se iba oxidando a medida que pasaba el tiempo y se formo alrededor de este un oxido (sulfato de hierro)el hierro se sulfata al entrar en contacto con un ácido . Por lo tanto hay un cambio iónico y se precipita el cobre. Es una reacción química ya que este arroja como producto sulfato de hierro

la ecuación es la siguiente:

CuSO4 + Fe FeSO4 + Cu

Las reacciones de doble descomposición siempre tienden a formar un precipitado

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