Reactividad De Los Metales

INTRODUCCIÓN

La mayoría de los metales en la naturaleza se encuentran combinados ya que al tener contacto con el oxígeno y diferentes influencias como la humedad, el aire y hasta el agua permite que se dé lugar a los correspondientes óxidos, hidróxidos y carbonatos, solo algunos metales tienen como característica ser menos reactivos y pueden encontrarse libremente en la naturaleza. Estos metales son dúctiles y maleables, son buenos conductores de calor y de la electricidad y se oxidan superficialmente.

De acuerdo a esto, se ha clasificado diferentes metales de acuerdo a su capacidad de reacción o la capacidad que tiene este en reaccionar en presencia de diferentes influencias ya mencionadas como el oxígeno, agua, ácidos y bases donde se denomina como la serie de actividad donde se compara los de mayor reacción o reactividad relativa como el potasio y el sodio en comparación con los de menos reacción o reactividad relativa como el oro, platino y plata.

Una de las razones por las cuales estos elementos clasificados como metales presentan esta característica al igual que los diferentes elementos químicos periódicos es que tiende a perder sus electrones de valencia en sus átomos, es decir que se generan un estado de oxidación con facilidad o seden electrones sin dificultad, estos son más reactivos lo que genera que en la serie de actividad de los metales libere o pierda electrones y se conviertan en iones con carga positiva en contacto con agua o diferentes influencias en la naturaleza ya sea como el HCl lo cual lo observaremos en la práctica y experiencia.

SECCIÓN EXPERIMENTAL

A. Reacciones de los metales con agua fría (Desplazamiento de H2 gaseoso del H2O).

• Se tomó un pequeño trozo de Na con una espátula y se colocó en un vaso de precipitado (beaker), luego se agregó 100 ml de agua y observo que tipo de reacción ocurrió.

• En 6 tubos de ensayo se agregó 5 ml de agua destilada y adentro de cada uno etiquetado correspondientemente con Fe, Cu, Zn, Al, Sn, Ca. Después de 5 a 10 minutos se observó diferentes cambios en ellos, se anotó.

B. Reacciones de metales con agua caliente o vapor de agua (Para dar o expulsar gas hidrógeno).

• En un vaso de precipitado de 250 ml con 50 ml de agua y con el adentro cada uno de los tubos que se utilizó anteriormente con los diferentes metales (Fe, Cu, Zn, Al, Sn) excepto el Ca, se colocó a calentar en una plancha a 75°C - 109°C hasta generar una ebullición en el baño de agua y se observó el comportamiento de cada uno de los contenidos de los tubos después de 15 minutos.

C. Reacciones de los metales en HCl (Desplazamiento de los hidrógenos en los ácidos, a los metales que no reaccionan con el agua).

• Se decantó el contenido de cada uno de los 6 tubos de ensayo y se dejando el metal adentro de ellos, con la ayuda de una gradilla se adicionó en cada uno de los tubos 5 ml de HCl 3M, después de 10 minutos se observó el comportamiento en cada uno de los metales.

D. Reacciones de desplazamiento como una forma para determinar actividades relativas.

• Con la ayuda de una lámina de 2.5 cm2 de cada uno de los diferentes metales (Sn, Cu, Zn, Pb) se agregó dos gotas de diferentes soluciones (0.2M Ag+, 1M Al3+, Sn2+, Ca2+, Zn2+, Cu2+, Fe2+, Mg2+ y Pb2+) en un lugar diferente en cada una de las lamina, después de 5 a10 minutos se observó el cambio de color en relación con la reacción.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

A. Reacciones de los metales con agua fría (Desplazamiento de H2 gaseoso del H2O).

Parte I

5 ml de agua destilada en cada uno de los tubos correspondientes con cada uno de los elementos, ya clasificados y marcados respectivamente, se utilizó 6 elementos a lo contrario de 8 elementos como lo indica la guía ya que no fue posible utilizar el Mg y Pb.

Tabla N° 1 Reacciones de los metales con agua fría

Tubo Elemento Observaciones en agua fría (Después de 10 minutos)

1 Fe (Hierro) Sin reacción, sin cambio de color o tamaño de metal y sin desplazamiento de H2

2 Cu (Cobre) Se observó un cambio en el color del cobre (disminuyó el color café), El tamaño del metal no cambio y no hubo desplazamiento de H2

3 Zn (Cinc) Sin reacción, sin cambio de color o tamaño de metal y sin desplazamiento de H2

4 Al (Aluminio) Sin reacción, sin cambio de color o tamaño de metal y sin desplazamiento de H2

5 Sn (Estaño) Sin reacción, sin cambio de color o tamaño de metal y sin desplazamiento de H2

6 Ca (Calcio) Se disolvió en el agua, esta tomó una coloración blanca pero no hubo desplazamiento de H2

b) ¿Elementos que reaccionaron con agua fría?

Rta: La interacción de agua fría con estos metales (Fe, Cu, Zn, Al, Sn, Ca) no genero un desplazamiento o desprendimiento de H2.

c) Ecuaciones Iónicas netas para las reacciones

B. Reacciones de metales con agua caliente o vapor de agua (Para dar o expulsar gas hidrógeno).

Parte II

Ya con los mismos tubos con los respectivos elementos, en un vaso de precipitado de 250 ml con 50 ml, se introdujo los tubos de ensayo y se empezó a calentar en una plancha durante 10 minutos y a una temperatura de 75° C a 109° C se hizo con el fin de hacer un baño maría, hasta que ebullo y fue posible observar que elementos reaccionaron y cuales no y se observó cuales presentaron una expulsión o desprendimiento de H2.

Tabla N°2 Reacciones de los metales con agua caliente

Tubo Elemento Observaciones en agua caliente (Después de 10 minutos) 75° C a 109° C.

1 Fe (Hierro) Se Observó reacción de la viruta del hierro con el agua, con cambio de color negro a café y su tamaño disminuyo, Hubo expulsión de vapor es decir H2 (gas hidrogeno).

2 Cu (Cobre) Sin reacción, sin cambio de color o tamaño de metal y sin expulsión o desprendimiento

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