Propiedades De Algunos Elementos Y Sus óxidos

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO

FACULTAD DE QUÍMICA

LABORATORIO DE QUÍMICA GENERAL I

PRIMER SEMESTRE

PROF. LUIS ANTONIO HUERTA TAPIA

GRUPO 46

GAVETA 83

PRÁCTICA 5. PROPIEDADES DE ALGUNOS ELEMENTOS Y SUS ÓXIDOS

(PARTE II)

PRÁCTICA 5. PROPIEDADES DE ALGUNOS ELEMENTOS Y SUS ÓXIDOS (PARTE II)

OBJETIVOS:

- Identificar los óxidos de los elementos manejados en la práctica 4 que no reaccionaron con el agua y, mediante la experimentación, establecer su comportamiento ácido-base.

- Establecer la relación que guarda el carácter ácido-base de los óxidos de los elementos con su posición en la tabla periódica. Determinar si existe cierta tendencia a lo largo de un grupo y de un periodo. Establecer la relación entre electronegatividad de un elemento y es carácter ácido- base de su óxido.

- Conocer los óxidos que reaccionan tanto con ácidos como con bases, y aquellos que no se pudo determinar su carácter ácido- base, dando un razonamiento lógico.

PROBLEMA:

Es necesario que el alumno conozca algunos los óxidos de algunos elementos que no reaccionan con el agua para determinar su carácter óxido- base. Para tal efecto, es menester que el alumno observe el comportamiento de tales óxidos cuando se les agrega ácido clorhídrico y sosa. Al tener ya, los resultados de la práctica 4 y 5, será posible establecer en cuáles óxidos se pueden observar reacciones con ácidos, con bases, con ambas o con ninguna. También será posible establecer el carácter ácido-base con la electronegatividad y con la tabla periódica, en grupos y periodos.

HIPÓTESIS:

Se espera que al reaccionar los óxidos con el HCL en presencia de calor, estos den como resultado sales ácidas, donde el ZnO, reaccione y nos de cómo productos el Cloruro de Zin y agua, el NiO, cloruro de Niquel y agua, el CuO, cloruro de cobre y agua, el Al2O3, cloruro de aluminio y agua, y Fe2O3, cloruro de hierro, agua y cloro. Se espera observar que las reacciones de los óxidos con la sosa, que es una sustancia muy básica, por lo que al reaccionar los óxidos con esta en presencia de calor, se piensa que se obtendrán 2 productos, los hidróxidos y óxido de sodio, que ambas sustancias son básicas, se obtendrá una suspensión donde el soluto será el óxido de sodio, y el solvente su respectivo hidróxido, y nos dará una solución básica en todos sus casos.

Diagrama de flujo

CONCLUSIONES

REFERENCIAS

1. Chang, R. y Goldsby K.A. (2013). Química. México: McGraw Hill.

2. Anfótero. Desde Wikipedia, la enciclopedia libre. Recuperado el 16 de septiembre de 2014, de: http://es.wikipedia.org/wiki/Anf%C3%B3tero

ANEXO: RECTIVOS

SOSA

PROPIEDADES:

Nombre: Hidróxido de sodio

Formula molecular: NaOH

Punto de ebullición: 1388ºC (a 760 mm de Hg)

Punto de fusión: 318.4ºC

Índice de refracción a 589.4 nm: 1.433 (a 320 º) y 1.421 (a 420ºC)

Presión de vapor: 1mm (739 pc)

Densidad: 2.13 g/ml (25ºC)

Solubilidad: Soluble en agua, alcoholes y glicerol, insoluble en acetona (aunque reacciona con ella) y éter.

1 g se disuelve en 0.9 ml de agua, 0.3 ml de agua hirviendo, 7.2 ml de alcohol etílico y 4.2 ml de metanol.

pH de disoluciones acuosas (peso/peso): 0.05 %:12; 0.5 %: 13 y 5 %: 14 Calor específico: 0.35 cal/g oC (20 oC)

Calor latente de fusión: 40 cal/g

Calor de formación: 100.97 Kcal/mol (forma alfa) y 101.95 Kcal/mol (forma beta)

Calor de transición de la forma alfa a la beta: 24.69 cal/g

Temperatura de transición: 299.6 oC

Energía libre de formación: 90.7 Kcal/ mol (a 25 oC y 760 mm de Hg)

El NaOH reacciona con metales como Al, Zn y Sn, generando aniones como AlO2, ZnO2 y SnO32- e hidrógeno. Con los óxidos de estos metales, forma esos mismos aniones y agua. Con zinc metálico, además, hay ignición.

Se ha informado de reacciones explosivas entre el hidróxido de sodio y nitrato de plata amoniacal caliente, 4-cloro-2-metil-fenol, 2-nitro anisol, cinc metálico, N, N,-bis(trinitro-etil)-urea, azida de cianógeno, 3-metil-2-penten-4-in-1-ol, nitrobenceno, tetrahidroborato de sodio, 1,1,1-tricloroetanol, 1,2,4,5-tetraclorobenceno y circonio metálico.

Con bromo, cloroformo y triclorometano las reacciones son vigorosas o violentas.

La reacción con sosa y tricloroetileno es peligrosa, ya que este último se descompone y genera dicloroacetileno, el cual es inflamable.

MANEJO:

Para el manejo del NaOH es necesario el uso de lentes de seguridad, bata y guantes de neopreno, nitrilo o vinilo. Siempre debe manejarse en una campana y no deben utilizarse lentes de contacto al trabajar con este compuesto. En el caso de trasvasar pequeñas cantidades de disoluciones de sosa con pipeta, utilizar una propipeta, NUNCA ASPIRAR CON LA BOCA.

ALMACENAMIENTO:

El hidróxido de sodio debe ser almacenado en un lugar seco, protegido de la humedad, agua, daño físico y alejado de ácidos, metales, disolventes clorados, explosivos, peróxidos orgánicos y materiales que puedan arder fácilmente.

REACTIVIDAD:

La soda cáustica es una base fuerte altamente reactiva que ataca metales.

Es un producto muy corrosivo, puede causar quemaduras graves en todo tejido que este en contacto con el mismo.

Reacciona violentamente con los ácidos y con compuestos como el acrilonitrilo, acroleína, anhídrido maleico.

Puede formar compuestos explosivos como el dicloroacetileno, por reacción con cloroetilenos.

INFORMACIÓN TOXICOLÓGICA:

LD50 (en conejos): 500 ml/Kg de una disolución al 10 %.

Niveles de irritación a piel de conejos: 500 mg/ 24 h, severa

Niveles de irritación a ojos de conejos: 4 mg, leve; 1 % o 50 microg/24 h, severo

RQ: 1000

IDLH: 250 mg/m3

EFECTOS POTENCIALES A LA SALUD:

El hidróxido de sodio es irritante y corrosivo de los tejidos. Los casos más comunes de accidente son por contacto con la piel y ojos, así como inhalación de neblinas o polvo.

Inhalación: La inhalación de polvo o neblina causa irritación y daño del tracto respiratorio. En caso de exposición a concentraciones altas, se presenta ulceración nasal.

A una concentración de 0.005-0.7 mg/m3, se ha informado de quemaduras en la nariz y tracto. En estudios con animales, se han reportado daños graves en el tracto respiratorio, después de una exposición crónica.

Contacto con ojos: El NaOH es extremadamente corrosivo a los ojos por lo que las salpicaduras son muy peligrosas, pueden provocar desde una gran irritación en la córnea, ulceración, nubosidades y, finalmente, su desintegración. En casos más severos puede haber ceguera permanente, por lo que los primeros auxilios inmediatos son vitales.

Contacto con la piel: Tanto el NaOH sólido, como en disoluciones concentradas es altamente corrosivo a la piel. Se han hecho biopsias de piel en voluntarios a los cuales se aplicó una disolución de NaOH 1N en los brazos de 15 a 180 minutos, observándose cambios progresivos, empezando con disolución de células en las partes callosas, pasando por edema y llegar hasta una destrucción total de la epidermis en 60 minutos. Las disoluciones de concentración menor del 0.12 % dañan la piel en aproximadamente 1 hora. Se han reportado casos de disolución total de cabello, calvicie reversible y quemaduras del cuero cabelludo en trabajadores expuestos a disoluciones concentradas de sosa por varias horas. Por otro lado, una disolución acuosa al 5% genera necrosis cuando se aplica en la piel de conejos por 4 horas.

Ingestión: Causa quemaduras severas en la boca, si se traga el daño es, además, en el esófago produciendo vómito y colapso.

Carcinogenicidad: Este producto está considerado como posible causante de cáncer de esófago, aún después de 12 a 42 años de su ingestión. La carcinogénesis puede deberse a la destrucción del tejido y formación de costras, más que por el producto mismo.

Mutagenicidad: Se ha encontrado que este compuesto es no mutagénico.

Peligros reproductivos: No hay información disponible a este respecto.

PRIMEROS AUXILIOS:

Inhalación: Retirar del área de exposición hacia una bien ventilada. Si el accidentado se encuentra inconsciente, no dar a beber nada, dar respiración artificial y rehabilitación cardiopulmonar. Si se encuentra consiente, levantarlo o sentarlo lentamente, suministrar oxígeno, si es necesario.

Ojos: Lavar con abundante agua corriente, asegurándose de levantar los párpados, hasta eliminación total del producto.

Piel: Quitar la ropa contaminada inmediatamente. Lavar el área afectada con abundante agua corriente.

Ingestión: No provocar vómito. Si el accidentado se encuentra inconsciente, tratar como en el caso de inhalación. Si está consiente, dar a beber una cucharada de agua inmediatamente y después, cada

10 minutos.

EN TODOS LOS CASOS DE EXPOSICION, EL PACIENTE DEBE SER TRANSPORTADO AL HOSPITAL TAN PRONTO COMO SEA POSIBLE.

Recuperado el 15 de septiembre de 2014, de: http://www.keghart.com.ar/espaniol/sodacaustica.htm, y http://www.quimica.unam.mx/IMG/pdf/2hsnaoh.pdf

ÁCIDO CLORHÍDRICO

PROPIEDADES:

Formula molecular: HCl

Presión de vapor (A 17.8ºC): 4 atm

Densidad del vapor: 1.27

Densidad del gas (a 0ºC): 1.639 g/l

Índice de refracción de disolución 1.0 N (a 18ºC): 1.34168.

Densidad de disoluciones acuosas peso/peso (15ºC): 1.05 (10.17 %); 1.1 (20 %); 1.15 (29.57%); 1.2 ( 39.11%).

Puntos de congelación de disoluciones acuosas: -17.14ºC (10.81 %); -62.25ºC (20.69 %); -46.2ºC (31.24 %); -25.4ºC (39.17 %)

Puntos de ebullición de disoluciones acuosas: 48.72ºC (50.25 mm de Hg y 23.42 % en peso); 81.21ºC (247.5 mm de Hg y 21.88 % en peso); 97.58ºC (495 mm de Hg y 20.92 % en peso); 106,42ºC (697.5 mm de Hg y 20.36 % en peso) y 108.58ºC (757.5 mm de Hg y 20.22 % en peso)

Punto de ebullición del azeótropo con agua conteniendo 20.22 % de HCl (760 mm de Hg): 108.58ºC.

pH de disoluciones acuosas: 0.1 (1.0 N); 1.1 (0.1 N); 2.02 (0.01N); 3.02 (0.001N); 4.01 (0.0001 N).

Productos de descomposición de este compuesto: cloruro de hidrógeno.

Reacciona con la mayoría de metales desprendiendo hidrógeno.

Con agentes oxidantes como peróxido de hidrógeno, ácido selénico y pentóxido de vanadio, genera cloro, el cual es muy peligroso. Se ha informado de reacciones violentas entre este ácido y los siguientes compuestos:

-permanganato de potasio o sodio y en contacto con tetranitruro de tetraselenio.

-1,1-difluoroetileno.

-Aleaciones de aluminio-titanio.

-ácido sulfurico.

MANEJO:

Para su manejo es necesario utilizar lentes de seguridad y, si es necesario, guantes de

neopreno, viton o hule butílico, nunca de PVA o polietileno en lugares bien ventilados. No deben usarse lentes de contacto cuando se utilice este producto. Al trasvasar pequeñas cantidades con pipeta, siempre utilizar propipetas, NUNCA ASPIRAR CON LA BOCA. Si se manejan cantidades grandes de este producto, es necesario utilizar un equipo de respiración autónoma sin partes de aluminio.

ALMACENAMIENTO:

Debe almacenarse en lugares secos, bien ventilados, alejado de materiales oxidantes y protegido de daños físicos.

REACTIVIDAD:

Materias que deben evitarse: Aluminio. Aminas. Carburos. Hidruros. Flúor. Metales alcalinos. Metales. KMnO4. Bases fuertes. Halogenatos. Ácido sulfúrico concentrado. Hidruros de metaloides. Óxidos de metaloides. Aldehídos. Sulfuros. Litio siliciuro. Éter vinil metílico.

Productos de descomposición peligrosos: Cloruro de hidrógeno. Cloro.

INFORMACIÓN TOXICOLÓGICA:

IDLH: 100ppm

RQ: 5000

LCLo (inhalación en humanos): 1300 ppm/30 min; 3000/5 min.

LC50 (inhalación en ratas): 3124 ppm/1h.

LD50 (oral en conejos): 900 mg/Kg.

EFECTOS POTENCIALES A LA SALUD:

El ácido clorhídrico y concentraciones altas de gas, son altamente corrosivos a la piel y membranas mucosas

Inhalación: En el caso de exposiciones agudas, los mayores efectos se limitan al tracto respiratorio superior. El gas causa dificultad para respirar, tos e inflamación y ulceración de nariz, tráquea y laringe. Exposiciones severas causan espasmo de la laringe y edema en los pulmones y cuerdas vocales. Una exposición prolongada y repetida puede causar decoloración y corrosión dental. En algunos casos, se han presentado problemas de gastritis y bronquitis crónica. En humanos, la exposición a una concentración de 50 a 100 ppm por una hora fue muy poco tolerada; de 35 ppm por un momento, causó irritación de la tráquea y de 10 ppm fue tolerada. Por otra parte, estudios con animales han demostrado que una exposición a concentraciones altas del gas provoca daños en los vasos sanguíneos, colapso de los pulmones y lesiones en hígado y otros órganos. Las exposiciones constantes a bajas concentraciones del gas no tienen efectos inmediatos y

no producen cambios morfológicos.

Contacto con ojos: Este ácido es un irritante severo de los ojos y su contacto con ellos puede causar quemaduras, reducir la visión o, incluso, la pérdida total de ésta.

Contacto con la piel: En forma de vapor o disoluciones concentradas causa quemaduras serias, dermatitis y fotosensibilización. Las quemaduras pueden dejar cicatrices, que incluso pueden desfigurar las regiones que han sido dañadas.

Ingestión: Produce corrosión de las membranas mucosas de la boca, esófago y estómago. Los síntomas que se presentan son: disfagia, náuseas, vómito, sed intensa y diarrea. Puede presentarse, incluso, colapso respiratorio y muerte por necrosis del esófago y estómago.

Carcinogenicidad: No se han observado estos efectos en estudios con ratas, sin embargo se ha observado una alta mortalidad por cáncer de pulmón en trabajadores expuestos a neblinas de ácido clorhídrico y sulfúrico.

Mutagenicidad: No existe información a este respecto.

Peligros reproductivos: No existe información al respecto.

PRIMEROS AUXILIOS:

Indicaciones generales:

En caso de pérdida del conocimiento nunca dar a beber ni provocar el vómito.

Inhalación: Trasladar a la persona al aire libre. En caso de que persista el malestar, pedir atención médica.

Contacto con la piel: Lavar abundantemente con agua. Quitarse las ropas contaminadas.

Extraer el producto con un algodón impregnado en polietilenglicol 400.

Ojos: Lavar con agua abundante (mínimo durante 15 minutos), manteniendo los párpados abiertos. Pedir atención médica.

Ingestión: Beber agua abundante. Evitar el vómito (existe riesgo de perforación). Pedir inmediatamente atención médica. No neutralizar.

Recuperado el 15 de septiembre de 2014 de: http://www.quimica.unam.mx/IMG/pdf/3hshcl.pdf

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