Practica # 9

Reacción del oxígeno con metales y no metales

Planteamiento del problema:¿El comportamiento químico de un metal frente al oxígeno es igual que el de un no metal?

Hipótesis: Los metales( Mg, Ca, Fe, Al, K, Na)/ no metales( Ca y S) reaccionarán con el indicador universal este dará una coloración Morada Azul si es una base o Amarilla, naranja, rojo es un ácido.

Experimentación: En esta práctica se utilizo el magnesio,el oxido de calcio, el aluminio, el sodio, cuando el magnesio se acerco a la flama del mechero, se generó una gran luz esta deshizo a la lámina de magnesio, pues se hizo polvo y con el contacto de indicador universal en el tubo este colora a azul dando a entender que es simplemente una base, otro ejemplo que se hizo fue el del óxido de calcio pues este ya estaba a temperatura ambiente solo se introdujo en el indicador en el tubo el cual dio el color azul bastante fuerte.

En cambio en esta reacción se nota como cambia de color el indicador de neutro a morado que significa que es una base.

A parte de las bases existen los ácidos estos presentan los colores amarillo,naranja y rojo, en esta práctica se hizo dos ejemplares una con agua mineral y el otro con el azufre, el vaso de precipitados se lleno al total de 150 ml este se conecto a la botella de agua mineral al cual al abrirla se libero el gas y al instante se noto como se cambio la decoloración de verde a naranja, ¡WOW!. El siguiente fue con el azufre este se colocó en la cucharilla y en un matraz se colocó agua con indicador universal al instante de que se introdujo y el agua se convirtió en color naranja ¡WOW!

Análisis de los resultados: Cada que se introduce un metal la coloración es azul ok ... ¿se considera como base? y cuando se agrega un no metal el color varia entre amarillo, naranja, y rojo ... ¿Se considera como ácido?.

Conclusión Cada que el elemento genere un color azul y/o morado se ubica en la recta del 7 al 14 y los ácidos del 0 al 7.

Metales Alcalinos con agua

síntesis p.p167-177

Relación del numero de electrones eternos con su ubicación en la Tabla Periódica

El comportamiento de los elementos depende directamente de los electrones externos, los electrones que se encuentran en el último nivel o llamados electrones de valencia, pues son los que  permiten que los átomos se enlacen unos contra otros para formar moléculas y ellos dependen directamente el comportamiento de los elementos, los elementos ubicados en el grupo 1 tienen un solo electrón de valencia, los del grupo 2 tienen dos electrones de Valencia hasta llegar al grupo siete. Los átomos de los elementos de un mismo grupo tienen el mismo número de electrones de valencia, el número de electrones de valencia de un átomo es igual a su número de grupo.

Propiedades Periódica de los elementos

Cuando decimos que existe un patrón de comportamiento nos referimos a la periodicidad de  un evento o propiedad. El término periódico significa: con repetición a intervalos regulares, la tabla periódica, al igual que en los ejemplos mencionados, las propiedades de los elementos se repiten periodo tras periodo. así, uno inicia con un metal alcalino y termina con un gas noble.

En 1869 Mendeléiev elaboró una clasificación llamada Tabla Periódica, basada en la repetición de las propiedades físicas y químicas en grupos de elementos y los ordenó en forma ascendente de sus masas atómicas. enunció una ley periódica que mencionaba las propiedades de los elementos con sus masas atómicas. En  1913 Moseley modificó la Tabla Periódica  al ordenar a los elementos de acuerdo a sus números atómicos (Cargas Nucleares) y estableció que las propiedades  de los elementos son función periódica de sus números atómicos, la tabla periódica permite observar una repetición  cuando las propiedades de los elementos , esta se le conoce como"Ley Periódica" la cual significa"Las propiedades de los elementos  y sus compuestos  son funciones periódicas  del número atómico de os elementos"

Energía o Potencial de ionización:

La energía que es necesaria  aplicar a un átomo aislado para arrancar un electrón y adquirir carga positiva. 

¿Qué factores influyen en la magnitud de energía?

1) Carga del núcleo: a menor carga, mayor será la fuerza que el núcleo ejerce sobre los electrones , por lo tanto, mayor será la energía o potencial de ionización.

2) Distribución electrónica:a medida que la distribución electrónica del átomo  de un elemento se acerca a la de gas noble, también se acerca a la máxima estabilidad.

3)Número capaz o niveles electrónicos: Cuando más niveles de energía existan en un átomo  menor será la energía o potencial de ionización, ya que el electrón ya que el electrón que se desea arrancar está más alejado del núcleo, los electrones de las capas internas actúan eclipsando el efecto del núcleo.

Radio atómico: Distancia que existe del núcleo a un átomo a su electrón más lejano.

1)En un grupo o familia, a medida que descendemos va aumentando el número de que poseen los átomos y con ello su tamaño y carga nuclear, aunque ejerce mayor atracción  sobre los electrones, este efecto es insuficiente para contrarrestar el tamaño del átomo 

2)En un periodo de izquierda a derecha aumenta la carga del núcleo, más no el número de niveles , por que aumenta la atracción del núcleo de electrones  provocando la disminución del radio atómico.

Electronegatividad:Es la tendencia que posee un átomo al atraer hacia él los electrones de un enlace , es una propiedad que poseen todos los elementos de la Tabla Periódica, excepto los del grupo VIII.

1)Un grupo o familia, la electronegatividad disminuye con el aumento del número de niveles, en un periodo,al aumentar la carga nuclear y acercarnos a la distribución de un gas gas noble, aumentará la tendencia de atraer los electrones en un enlace.

Caracter metálico:Aquellos que poseen pocos electrones en su capa externa y tienen tendencia a cederlos para formar iones positivos, es decir, tiene bajo potencial de ionización y poca electronegatividad, los elementos con más de cuatro electrones  en su capa externa suelen comportarce como no metales, tienen tendencia a ganar electrones para estabilizarse adquiriendo distribución de gas noble y iones negativos. Los elementos no metálicos atraen fuertemente a sus electrones externos teniendo elevados potenciales de ionización y electronegatividad.

Los gases nobles

Cabe destacar que los elementos del grupo VIII, los gases nobles o inertes (falta de reactividad), tienen algunos prácticos por que no son reactivos. Esta falta de reactividad indica que los átomos deben ser estables y esto se debe a  su número de electrones externos. Cada gas noble tiene ocho electrones de valencia, excepto el helio.

Reacción química ~.~

Los elementos pueden  existir como moléculas o como simples átomos, cuando tienen lugar reacciones químicas los átomos de las sustancias llamadas REACTIVOS se reacomodan para formar estructuras más estables en las sustancias llamadas PRODUCTOS.

¿Cómo podemos representar un cambio químico en lenguaje universal?

Para representar átomos o moléculas de elementos o compuestos se ha desarrollado un útil lenguaje químico internacional esto son los símbolos químicos  a cada elemento se le asigna un símbolo químico de 1/2 letras, solo se usa la letra en mayúscula.

Un símbolo también indica un átomo de un elemento, mientras que una fórmula indica una molécula de una sustancia, la fórmula de una molécula representa los símbolos del elemento presentes:

Los subíndices (no. que se escriben abajo) indican cuantos átomos de cada elemento contiene una molécula o unidad de la sustancia el uno no se pone

¿Como representar una ecuación química?

La química usa ecuaciones para representar reacciones que se observan , una ecuación  química es una expresión exacta que representa un cambio químico:

• Resumir la ecuación
• determinar las sustancias que reaccionan
• Predecir los productos
• Indicar las cantidades  de TODAS las sustancias en la reacción

Estableciéndose Reactivos → Productos

~ Símbolos ~ 

Los símbolos o fórmulas de los reactivos se escribe a la izquierda y la fórmula de los productos a la derecha, ambos separados por una flecha  que representa el cambio químico.los reactivos se transforman en productos cuyas propiedades son diferentes a las de los materiales  iniciales, reactivos, los estados físicos que participan en la reacción se representan entre paréntesis y disuelto en agua

• (l) → Líquido
• (s) →Sólido
• (g) →Gaseoso
• (ac) →Disolución Acuosa

~Condiciones~

Las condiciones necesarias para efectuar la reacción pueden colocarse arriba o abajo de la → de la ecuación:

 ^

→  Letra delta ^ indica que se suministra calor a la reacción

(ac) Las sustancias se encuentran en disolución acuosa

↑Se emplea para señalar que la sustancia que lo lleva se desprende en forma de gas

↓Se emplea para señalar que hay un precipitado insoluble

¿Como cumplir con la ley de conservación  de la metería en la ecuación?

Balancear una ecuación es realmente un procedimiento de ensayo y error de introducción de coeficientes, aquí se basa en el GRAN ejemplo sobre la ley de conservación de la masa( los átomos son indestructibles y en las reacciones químicas sufren un reacomodo)

~Proceder a..~

Contar y Comparar

1. Balancear
2. Subíndices
3. Balancear primero los elementos involucrados
4. Los coeficientes deberán ser los más pequeños
5. El coeficiente se multiplica a cada subíndice
6. Comprobar después de haber balanceado
7. Comprobación final para asegurarse del balance

El lenguaje se utiliza principalmente son los símbolos, fórmulas y coeficientes que cumple con la Ley de Conservación de la Masa.

Clasificación de las reacciones químicas con base al patrón de comportamiento

Tipos diferentes de reacciones químicas que necesitan para clasificarlas estas nuevas sustancias se pueden detectar a través de :

1. Un cambio de calor  en el conjunto
2. El desprendimiento  de un gas
3. La producción de un precipitado sólido

Se clasifican en → estas pueden se exotérmicas o endotérmicas

Reacciones de síntesis/ combinación son las que se  unen químicamente dos o + elementos  o compuestos para formar compuestos complicados:

A+ B → AB

Reacciones de análisis descomposición

Son aquellas en las cuales un compuesto se descompone en sus elementos o en compuestos más sencillos

AB → A + B 

Reacciones de sustitución/desplazamiento

Son aquellas en las que un elemento reacciona con un compuesto para ocupar el lugar de  de los elementos de este compuesto

A + BX → AX + B

Reacciones de doble sustitución/ Doble desplazamiento

Ocurren cuando los compuestos reactivos intercambian "parejas"  entre si para producir dos compuestos distintos.

AX + BY → AY + BX

       

Reacciones Exotérmicas

Son aquellas que al efectuarse desprenden  al reaccionar; el sodio con agua a la temperatura ambiente

Reacciones Endotérmicas

Son aquellas que absorben calor al efectuarse por ejemplo las reacciones de calentamiento como a síntesis del agua

Cambio Físico y químico

Los cambios físicos no afectan la composición de la sustancia ya que los elementos a compuestos no cambian sus propiedades , no varían, los más frecuentes son los cambios de estado.

Los cambios químicos es donde hay cambios de composición ya que una sustancia se transforma en otra diferente llamadas reacciones químicas, un cambio de color, textura o temperatura.

Práctica #8

Espectros de los elementos

~Planteamiento de un problema: ¿Como van a reaccionar las sustancias al contacto con el fuego?

~Hipótesis: Las sustancias van a desprender una llama de color esta se dará el espectro.

~Experimentación: La flama del mechero es fundamental para que la sustancia desprenda la flama de color cuando este se acerca  y se ve el espectro que es en particular una huella digital del elemento por ejemplo: cuando se acerca a la flama el argón se desprende una flama de color rojizo el cual a su centro hay naranja esta al acercar el tubo de visión da como resultado el espectro de emisión que es de color:
Por otra parte el neón que se visualizó en la flama de color naranja y su centro amarillo cuando se quiere ver su espectro este se detalla como un color rojo de emisión , esto caracteriza que cada elemento tiene su espectro independiente de las demás sustancias por lo que esto recae a que su espectro es diferente.Por otra parte el espectro del hidrógeno con el cual trabajo Bohr se detalladando los colores que se ven el los libro y en algunas páginas de Internet, el cloruro de cobre que este da una flama verde azulada.

~Análisis de los resultados:Por cada vista del espectro que se desprendió de tal color de la flama.

~Conclusión:Cada espectro es diferente por lo tanto dada la causa de esta práctica, los elementos dan una característica de si mismos ... tienen características diferentes.

Práctica #7

Planteamiento de un problema: 

 ¿Como representar átomos y moléculas tridimensionales? a partir de materia como la plastilina y palillos?

Hipótesis:Para comprender la materia es importante recrear los modelos para tener claro como es la estructura.

Experimentación: En una mesa se hacen 10 bolitas de color blanco y negro se separan y  se siguen las modelos que a continuación se  muestran en esto se agarran n cantidad de bolitas para recrear el modelo que se ubica en la vida cotidiana aquí las representaciones ya que las negras representarán al Hidrógeno y las blancas representan al Oxígeno :

Una molécula de hidrógeno

Una molécula de  Oxígeno

Una muestra del elemento Hidrógeno molecular en un recipiente cerrado

Una muestra del elemento oxígeno molecular en un recipiente  cerrado

Una mezcla de  moléculas de Hidrógeno y oxígeno en un recipiente cerrado

La unidad mínima que conserva las propiedades del agua

La reacción de obtención (síntesis) de agua

La reacción de descomposición (análisis) del agua

La observación: Cada ejemplo varia el número de bolitas, el color, la organización de los modelos etc. que da una visualización de como el agua, el hidrógeno, el oxígeno, llevan diferente estructura ya que es fácil su comprensión.

Analisis de los resultados: Comprender y satisfacer el conocimiento de la materia ya que no es como se ve esta conformada por átomos

Conclusiones: La representación es IMPORTANTE ya que en los modelos es indispensable poner características de cada una como el H y O son un gas su característica básica es que las moléculas están separadas y por cada ejemplo que se emplee se verán estas características.

El agua ^

^ Ecuación Química ^

Al escribir una ecuación  donde se absorbe o libera energía (calor, luz, electricidad, etc.) se destaca ésta con los reactivos o productos, cuando en una reacción se libera energía se le llama (exotérmica la energía se escribe a lados de los reactivos y cuando la reacción requiere energía para llevarse a cabo se les llama endotérmica se  escribe junto a los reactivos.

Reactivos → Productos + energía (endotérmica)

Reactivos + energía → Productos (endotérmica)

Sin embargo aunque la energía esta presente en todos los cambios químicos, este término no siempre se escribe, esto porque en algunos casos no se considera tan importante.

¿Por qué el agua es un recurso vital?

Los océanos se formaron a la par con la Tierra en ese entonces el agua contenía  grandes cantidades de Amoniaco(NH3), Metano(CH4) y CO2 todos los elementos para formar las moléculas vivientes compuestas principalmente con carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno (C, H, O, N) quizá la radiación haya estimulado el  acomodo y reacomodo estos elementos para dar vida capaces de reproducirse.

En el agua se originó la vida  y de está sigue dependiendo; la importancia de la iniciación de la vida está presente en todas las funciones de los organismos como animales y plantas.La vida dondequiera que exista sigue siendo regida por el agua este líquido tiene un mayor importancia fundamental ya que para los seres vivos es un componentes fundamental, los seres vivos que la bebemos y la incorporamos a nuestro cuerpo tiene importancia  para  poder sentir, pensar, tener salud. Las funciones del agua en el organismo tienen su equivalente fuera de el, aunque también sirve para eliminar nuestros desechos , sin el agua el ser humano seria  hombre muerto después de 10 días sin ella las reacciones físicas y metabólicas se harían lentamente.En los animales , como las plantas, el agua es el vehículo que acarrea a los alimentos y desechos, oxígeno u CO2, el agua es el reactivo más importante en la Tierra  sin ella no hay vida como la conocemos hoy, depende de una sustancia química única que  es al mismo tiempo uno de los compuestos  más importantes:

• Transporta nutrientes y quita desperdicios del torrente sanguíneo.
• Junto con el dióxido de carbono y minerales  es transformada químicamente por las plantas y la energía solar en grandes masas de vegetación y luego devuelta al ambiente.
• También regula el clima de modo que pueda prosperar la vida.
• En grandes masas de los océanos y lagos se almacenan y distribuyen el calor de, por lo que  la mayor parte de del planeta tiene clima estable.
• El agua tiene un papel importante en la evolución del hombre ya que se dieron las primera células vivientes.
• Actúa como un medio para el desarrollo de una gran  variedad de  reacciones químicas

^ Importancia del agua como recurso vital ^

"El agua es la fuente de todas las cosas", esta familiar pero asombrosa sustancia un recurso importante en el planeta, cubre el 71%  de su superficie, este es incoloro pero adopta un color azul a gran masa debido a determinada radiación, para cubrir toda esta área en una profundidad muy grande, este líquido no cae todo a la vez, ni se destruye  uniformemente porque las corrientes de la Atmósfera proporcionan cantidades excesivas en algunos lugares y en otros prácticamente no llueve provocando excases de agua, en el planeta la cantidad de agua dulce es  realmente pequeña 1360 km cúbicos es agua salada, la reserva se encuentra en los Glaciares y capas de hielo como la Antártida y Groenlandia, si llegaran a derretirse el nivel de mar subiría 100 m.

^ CICLO HIDROLÓGICO ^

¿De dónde viene la lluvia?

 esta cae de las nubes ya que estas vienen del la evaporación de los océanos , ríos, lagos o del suelo; al evaporarse, se libera de algunos contaminantes que están en ella, el agua evaporada se sube a la Atmósfera, que es más fría que la superficie. Al enfriarse en las alturas el vapor se condensa y forma diminutas gotas que en grandes cantidades se convierten en nubes.el viento trasporta  las nubes a un lugar no determinado, a caer se forma la lluvia a este fenómeno se le conoce como precipitación, cuando ocurren cambios de temperatura  el agua condensada se enfría formando gotas de GRAN tamaño como granizo, nieve o hasta lluvias fuertes. al caer simplemente se filtra al los mantos subterráneos, acabando este el agua regresa a su posición inicial dando de nuevo este ciclo teniendo en común almacenamiento temporal,cambios de estado físicos, la temperatura, la longitud etc.
FACES
↓↓↓↓↓↓↓↓

1. EVAPORACIÓN
2. CONDENSACIÓN
3. PRECIPITACIÓN 
4. FILTRACIÓN

^ Distribución Mundial ^

En realidad o se dispone mucha agua para las actividades humanas, el panorama se complica si tenemos en cuenta  que el líquido no esta distribuido de manera homogénea en el planeta existen regiones en las que abunda y en otras en la que es escasa, Los países más ricos en agua son Canadá, E.U.A, Rusia,y Brasil. México a nivel mundial es un país pobre ya que su disponibilidad es inferior a 50 metros cúbicos,La transportación de este recurso es favorable en algunas zonas es una situación favorable para los habitantes  de la ciudad pero no para las regiones retiradas.

^ Actitudes para la conservación del  agua ^

• Cerrar la llave del agua  cuando no se use
• No dejarla correr al cepillar los dientes
• Las lavadoras deben funcionar sólo cuando tengan carga total
• Limitar el tiempo de baño
• Tomar duchas en lugar de baños
• Colocar una botella tapada llena de agua en el depósito del escusado para reducir su consumo
• No emplear el excusado para tirar basura
• Al lavar los trastes a mano, deben de usarse un fregadero lleno de agua para enjuagar en lugar de cerra la llave
• Emplear la escoba en lugar de una manguera para los pasillos
• Al lavar el auto usar una cubeta
• Regar el jardín en las mañanas
• El agua fría puede usarse para enjuagar frutas y manos
• Arreglar fugas
• Instalar una regadera ahorradora

Práctica No. 5

Electrósis del agua 

Planteamiento del problema: ¿Qué evidencias deberían obtener durante la elección para afirmar que el agua es un compuesto o un elemento?

Hipótesis: Al momento de que el agua con el Hidróxido de sodio ya que el contacto con la electricidad y el clavo dará dos volúmenes de Hidrógeno (cátodo) y uno de Oxígeno (ánodo)

Fórmula ↓

                                     e
                    2H2O(l)   → 2H2(g) + O2(g)




Experimentación: En una bandeja de vidrio se llena a la mitad con agua, después se introduce el Hidróxido de sodio, se bate para que se disuelva bien sin quedar grumos, se sumergen los tubos de ensaye , sin que quede una burbuja se les introduce el clavo sujetado con el cable conductor para que la electricidad viaje a través da cada tubo dando el cátodo y el ánodo el cual en estos se separará el agua en Hidrógeno y Oxígeno. Se espera unos varios minutos....

Ya que la acción haya culminado, se retiran los cables conductores junto con el clavo, se notará al instante que los volúmenes en los tubos mediante paso el tiempo culminó primero el H que el O gracias a que se obtienen dos volúmenes de H y uno de O, se pone vertical el tubo para que no se salga el gas, en eso se le pone el tapón ya fuera del agua, en este instante se le acerca la flama de un cerillo en esto el cátodo que contiene el Hidrógeno hace un sonido PUFF; en cambio el ánodo no hará mucho ya que contiene el Oxigeno atraerá el huno del cerillo.


Observación: Gracias a que los cables conductores dan características a esta solución, el oxígeno  y el Hidrógeno conectados a los polos correspondientes se genera estos volúmenes de gas dando a cabo que la hipótesis dio resultados.

Análisis de los resultados: Se le acerca al tubo que contiene el Hidrógeno que va a reaccionar y hace muy poca luz y un ruido pequeño, en el tubo del Oxígeno se hará la succión del humo que expulsa el cerrillo como el día de hoy.

Conclusión:Mediante la fórmula ya empleada al principio, se cabe decir que en la CORRIENTE DIRECTA se obtiene los gases del agua cada una con sus respectivos volúmenes y con la energía de la batería y un clavo es más que suficiente que esta práctica salga bien.

REPRESENTACIÓN CON APARATO DE HOFFMAN

 
Básicamente este aparato actúa rápidamente, se genera el mismo caso que en el ejemplo de arriba ya que se introduce el agua por el conducto central hasta llegar al cero, con el paso de los minutos se irá disminuyendo gracias a la corriente directa y como ya se vio en la práctica este se quedará dos volúmenes de Hidrógeno y uno de Oxígeno.

Práctica #4

Síntesis del agua

Planteamiento del problema: ¿Qué ocurre cuando reaccionan entre sí Hidrógeno y Oxigeno?

Hipótesis: Para crear agua se necesitan dos elementos que sean gases tales como el Hidrógeno y Oxígeno, estos  se requieren dos volúmenes de Hidrógeno y uno de Oxígeno por que así generan agua pero estos comprimidos generaran que la llama de fuego se expanda.

Fórmulas ↓  

Para obtener Hidrógeno                          

2H2(g) + O2(g)  ^→  2H2O(g)  + luz   ~Sustitución Simple ~

Para obtener Oxígeno 

H2O2(l)   → H2O + O2(g)     ~ Descomposición ~


Experimentación: La bandeja se llena a la mitad de capacidad de agua del grifo, en instantes se prepara la botella de vidrio se introduce para sacar TODAS las burbujas hasta que no quede ninguna al finalizar se mantiene vertical.

Para crear los dos volúmenes de Hidrógeno se introduce en un tubo de ensaye HCL Y ZN el cual dará la sustitución simple para que estos reaccionen, gracias al tapón monohoradado y una manguera introducida en la boquilla de la botella se irá almacenando el Hidrógeno en esta ya que al finalizar se retira la manguera.
Para el Oxígeno, se introduce en otro tubo de ensaye H2O2 y MgO2 , se coloca el tapón monoharadado y la manguera se vuelve a meter a la botella, para que el oxígeno se introduzca en la botella y sea el último volumen que queda en la botella al finalizar se quita la manguera y la botella de vidrio se coloca verticalmente, para que no se salgan los gases se saca vertical y al instante se coloca el tapón.

Ya que esta  lista se prepara la flama de un encendedor esta al contacto con los gases "pmm" crea una gran luz que es escandalosa generando poca agua en el interior del recipiente de vidrio.

Observación: Gracias a las fórmulas  ya escritas en la primera parte de este blog se generan los gases que se encuentran  en el agua, estos en la botella se enlazan creando esa gran luz gracias a la llama del encendedor, por lo consiguiente se produce "poca agua ". 

Análisis de los resultados: Es importante tener en cuenta los volúmenes de cada elemento gracias a esto se crea una mezcla por la combinación de átomos esto al acercarse  la flama reacciona por las características de cada uno.

Conclusión: Para obtener estos elementos en gas se puede emplear la síntesis del agua para que esta funcione se debe tener en cuenta los volúmenes por que sin esto puede reaccionar erróneamente

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