Imágenes

Ejercicios del portal del CCH

Sintesis del portal del CCH

SINTESIS DEL PORTAL DEL CCH

 

Introducción

Con este material reconocerás y entenderás la importancia del oxígeno en el proceso de reacción con metales y no metales, así como el cambio de éstos en presencia de agua.

Reacciones de oxígeno

El oxígeno es el elemento más abundante en el planeta Tierra, constituye aproximadamente el 50% en masa de la corteza terrestre y forma el 21% en volumen de la atmósfera; es componente activo del aire, se encuentra presente en el agua y como óxidos con otros elementos. Reacciona tanto con metales como con no metales y, entre los no metales es el segundo en reactividad química, después del flúor.

Todo fenómeno químico puede ser representado a través de una ecuación química , que nos muestra los cambios que se llevan a cabo, así podemos describir las variaciones que se realizan cuando se oxidan los elementos metálicos y no metálicos en presencia de oxígeno y con el auxilio de la energía calorífica.

Si se considera que la fórmula se escribe como el resultado del entrecruzamiento de valencias

Porque al escribir las fórmulas, se considera la expresión mínima a través de su mínimo común divisor
La fórmula de un compuesto tiene que ser eléctricamente neutra

Todo cambio químico puede ser descrito a través de una ecuación que nos muestra las transformaciones  que ocurren cuando interactúan dos o más sustancias entre sí. De esta forma podemos describir las variaciones que se realizan cuando se oxidan los elementos no metálicos en presencia de oxígeno y con el auxilio de la energía calorífica.

Reacciones de óxido con agua

Después de la formación de los óxidos correspondientes tanto metálicos como no metálicos, es factible combinarlos con agua para formar nuevos compuestos. En el caso de los óxidos metálicos cuando interactúan con agua forman hidróxidos.

Los óxidos no metálicos en presencia de agua forman ácidos del tipo oxiácido.

Recuerda que:

Para escribir la fórmula de un hidróxido tienes que anotar primero el catión después el anión por último fijarte en las valencias que les corresponden.



Para que el compuesto sea neutro tiene que haber tantas cargas negativas como positivas, al entrecruzar las valencias se representan las fórmulas eléctricamente neutras.

Para nombrar el compuesto tienes que poner primero el anión seguido de la preposición "de" y el nombre del metal.

Reglas de nomenclatura

La nomenclatura química es un conjunto de reglas que se aplican para nombrar y representar con símbolos y fórmulas a los elementos y compuestos químicos. Actualmente se aceptan tres sistemas de nomenclatura donde se agrupan y nombran a los compuestos inorgánicos:

• Sistema de nomenclatura estequimétrico ó sistemático de la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada, (IUPAC).
• Sistema de nomenclatura funcional, clásico ó tradicional.
• Sistema de nomenclatura Stock.

Nomenclatura Stock

Se nombra con la palabra genérica óxido seguido de la preposición de enseguida el nombre del metal con el que se combinó,

Cuando el metal presenta más de una valencia se nombran con la palabra genérica óxido seguida de la preposición de y después el nombre del metal, escribiendo entre paréntesis con número romano el valor de la valencia

Nomenclatura clásica ó tradicional

Estos mismos compuestos se pueden nombrar con la palabra genérica óxido seguida del nombre del metal con el sufijo oso para el valor menor de la valencia y con el sufijo ico cuando el valor de su valencia es mayor

Nomenclatura IUPAC

La IUPAC determina que estos compuestos se nombran a partir de la cantidad de elementos que los constituyen,

Son combinaciones del oxígeno con un no metal y al reaccionar con agua producen ácidos del tipo oxiácido.

Nomenclatura IUPAC

Este tipo de compuestos se nombran a partir de la cantidad de elementos que constituyan a su representación simbólica, empleando las raíces griegas de los números correspondientes,

Balanceo

El balanceo consiste en igualar el número de átomos de cada elemento tanto en los reactivos como en los productos, y sirve para verificar la Ley de la Conservación de la Materia (La materia no se crea ni se destruye solo se transforma).

Para escribir y balancear una ecuación química de manera correcta, es necesario tener presente las siguientes recomendaciones:

• Revisar que la ecuación química esté completa y correctamente escrita.
• Observar si se encuentra balanceada.
• Balancear primero los metales, los no metales y al final el oxígeno y el hidrógeno presentes en la ecuación química.
• Escribir los números requeridos como coeficiente al inicio de cada compuesto.
• Contar el número de átomos multiplicando el coeficiente con los respectivos subíndices de las fórmulas y sumar los átomos que estén de un mismo lado de la ecuación.
• Verificar el balanceo final y reajustar si es necesario.

Al hacer el conteo de cada lado, se recomienda indicar con coeficientes la igualación de la cantidad de átomos de los elementos que intervienen en la representación de

Se aprecia la presencia de un aluminio de lado de los reactivos y dos del lado de los productos, por lo que es necesario colocar un coeficiente de dos en el aluminio del lado de los reactivos para igualar la cant

Para comprobar la igualdad de la cantidad de átomos de los elementos que intervienen en la representaciBalanceo de un fenómeno de neutralización

A continuación analizaremos el balanceo de una ecuación química un poco más compleja, en este caso una que representa un fenómeno de neutralización, es decir, reacciona un ácido y una base, para formar una sal y agua.

• Observar que la ecuación química esté completa y bien escrita.
• Contar el número de elementos existentes en dicha ecuación del lado de los reactivos y después los correspondientes a los productos, empezando por: metales, no metales, dejando para el final al oxígeno e hidrógeno.
• Al hacer el conteo de cada lado, se recomienda indicar con coeficientes la igualación de la cantidad de átomos de los elementos que intervienen en la representación de una reacción química.

Bibliografía

Libros

Ayluardo, B. (1999). Fundamentos de química. México: McGraw-Hill.

Brown, T. et al. (1993). Química. La ciencia central. México: Prentice-Hall.

Castillejos, A. (2005). Conocimientos fundamentales de química. México:Pearson-UNAM.

Espriella, A. (2009). Química básica. Un enfoque natural y significativo hacia el cambio conceptual.  México: Espriella- Magdaleno.

García, J. y Ortega, F. (2004). Periodicidad Química. México: Trillas.

García, M. et. al. (1992). Química. México: Publicaciones Cultural.

García, P. et. al.  (2009). Guía didáctica para el profesor de Química I. UNAM-CCH, México.

Garritz A. y Chamizo, J. (1994). Química. México: Addiso-Wisley.

Phillips, J. Strozac, V., Wistrom, C. (2000). Química, conceptos y aplicaciones. México: McGraw-Hill

---

Internet

Textos científicos (s/f). Modelo de Repulsión de los Pares de Electrones de la Capa de Valencia. Recuperado de  http://www.textoscientificos.com/quimica/inorganica/vserp (abril, 2012).

---

Videos

Quiza, B. (2012). Reacción con el magnesio. México: CCH Oriente.

Quiza, B. (2012). Combustión de carbono. México: CCH Oriente.

 

 

Video

modelos atomicos

Reacción sustitución doble

Hipótesis: Esperamos obtener una reacción de sustitución doble.

Procedimiento:

Material: 

·         Mataras ele Meller

·         Pipeta

·         Tubo de ensayo

·         Nitrato de paladio

·         Yoduro de potasio

 

Pasos:

1.       Tomar el nitrato de paladio con la pipeta y ponerlo en el tubo de ensayo, así como el yoduro de potasio y lo pones en otro tubo de ensayo.   

2.       Mesclar las sustancias.

3.       Observar la reacción.

 

Datos:

Po(No3)2(ac) + KI (ac) à KNO3 + PbI2 (s) (flecha hacia abajo)   * Sustitución doble, irreversible.

 

Observaciones:

Al mesclar las sustancias el color cambia a amarillo.

 

Análisis:

Después de un tiempo se asienta la sustancia y se forma un polvo abajo del tubo de ensayo pero sigue siendo amarillo.

 

Conclusión:

Se obtuvo una reacción de sustitución doble.

 

 

Reacción sustitución simple

Hipótesis: Esperamos obtener una reacción de sustitución simple.

Procedimiento:

Material: 

·         Mataras ele Meller

·         Pipeta

·         Sulfato de cobre  

·         Zinc

·         Tubo de ensayo

 

Pasos:

1.       Tomar el sulfato de cobre con la pipeta y ponerlo en el tubo de ensayo.  

2.       Poner la tablita de zinc en el tubo de ensayo.

3.       Observar la reacción.

 

Datos:

CuSO4 (ac) + Zn (s) à ZnSO4 + Cu     * Sustitución simple, irreversible.

 

Observaciones:

Después de un tiempo el zinc se pone negro.

 

Análisis:

Si dejas mucho tiempo él zinc dentro del sulfato de cobre se empieza a como des a hacer.

 

Conclusión:

Se obtuvo una reacción de sustitución simple.

  
 
 
 
 

 

Reacción de síntesis

Hipótesis: Esperamos obtener una reacción de síntesis.

Procedimiento:

Material: 

·         Magnesio

·         Pinzas para tubo de ensayo

·         Mechero de bunsen

·         Cerillos

 

Pasos:

1.       Prender el mechero de bunsen.

2.       Sujetar la tira de magnesio con las pinzas para tubo de ensayo.

3.       Acercar la tira de magnesio al fuego

4.       Observar la reacción

 

Datos:

Mg(s) + O2 (g) + calor à MgO + luz + calor    * Síntesis, irreversible, exotérmica.

Observaciones:

Al poner el magnesio cerca del fuego se prende y genera luz.

Análisis:

Lo que queda del magnesio genera oxido de magnesio y queda pegado en las pinzas.

Conclusión:

Se obtuvo una reacción de síntesis al poner el magnesio en el fuego. 

 

 

 

Electrolisis del agua

Electrolisis del agua

Objetivo: Observar la electrolisis del agua, para obtener el doble de hidrogeno que de oxígeno, mediante la electrolisis.

Hipótesis: Esperamos obtener el doble de hidrogeno en volumen al del oxígeno, debido a la relación 2 a 1.

Procedimiento:

  Material:

·         2 puntillas de grafito o 2 clavos de fierro.

·         2 tubos de ensayo.

·         Alambre de cobre.

·         Pila de 9 volts.

·         4 caimanes.

·         Cinta de aislar.

·         Agua.

·         Hidrogeno de sodio.

·         Cristalizador.

 

  Pasos:

1.       En el cristalizador poner agua.

2.       Agregar al cristalizador el hidrogeno de sodio y revolver hasta que se disuelva.

3.       Ponerle a los tubos de ensayo la solución que se hizo en el cristalizador.

4.       Poner le los clavos en la boca del tubo de ensaye con  2 de los caimanes ya conectados a los clavos y conectar los otros extremos a la pila un caimán a cada polo de la pila.

5.       Esperar hasta que el agua (que se encuentra dentro de los tubos de ensayo) se transforme en hidrogeno y en oxígeno.

6.       Sacar los caimanes con los clavos y desconectarlos de la batería.

7.       Tomar los tubos de ensayo y prender un cerillo en la boca del tubo de ensayo y realizar lo mismo en el segundo tubo de ensayo.

8.       Medir el volumen de cada tubo de ensayo

 

Datos:

H2O --NaOH--> H2 + O2             Aparato de Hoffman:       Relación del aparato de Hoffman:
V1: Hidrogeno= 2                         V1: 25                              V1/V2: 25/12.5= 2
V2: Oxigeno= 1                            V2: 12.5        

                

Observaciones:

Si tu circuito está mal armado la electrolisis no se podrá realizar.
Cuando pones el cerillo prendido cerca del tubo de ensayo que estaba conectado al cátodo, produce una pequeña explosión y así comprobamos que obtuvimos hidrogeno. En el segundo tubo, el cual estaba conectado al ánodo, pones otro cerillo encendido y la flama se a viva, así comprobamos que se obtuvo oxígeno.

Análisis:

Relación: V1/V2= 2/1= 2
La electrolisis tarda mucho en realizarse si no se tiene un voltaje alto y si tu circuito está mal armado la electrolisis nunca se podrá realizar.

Conclusión: 

Obtuvimos el doble de hidrogene que de oxígeno, debido a la relación 2 a 1 y a que realizamos correctamente la electrolisis.