Martes 18 de Noviembre

Enlaces Químicos

BaCL2

NaCl

Portal Académico UNAM. Oxigeno, componente activo del aire. Ejercicios.

VIDEO. Metales Alcalinos y su reacción con Agua.

Espectros Continuos y Discontinuos

Espectros de Luz

Espectro Continuo. Cuando se descompone la luz blanca del sol con la ayuda de un prisma, se observa un abanico de colores. Se dice que la luz blanca posee un espectro continuo porque se pasa de un color al otro sin interrupción en la sucesión de colores. Experimentalmente, se constata que todo cuerpo (gaseoso o sólido) sometido a altas presiones y altas temperaturas, emite un espectro continuo de luz.

Espectro de Absorción. Los átomos pueden no sólo emitir luz sino que también pueden absorberla. Se puede constatar este fenómeno haciendo pasar una luz blanca a través un gas frío antes de dispersarla por un prisma. Cuando un gas a baja temperatura y baja presión es atravesado por una luz blanca, el espectro de luz transmitido está constituido por líneas negras sobre el fondo colorido del espectro de la luz blanca : es un espectro de líneas de absorción. La propiedad importante del espectro de líneas de absorción es que sus líneas aparecen en el mismo lugar que las líneas de emisión: el gas absorbe las radiaciones que sería capaz de emitir si fuese caliente.

Espectros de Emisión. Si se analiza con un prisma la luz emitida por una lámpara de vapor de Sodio (un gas poco denso y caliente), se constatará que el espectro de la luz emitida está constituida por dos finas líneas poco intensas, en la parte amarilla del espectro, que destacan frente al negro de fondo. El espectro obtenido está constituido por un número limitado de radiaciones. 

Un gas, a baja presión y alta temperatura, emite una luz constituida por un número limitado de radiaciones : Se obtiene un espectro de líneas de emisión. Los colores y posiciones de las líneas en el espectro son características de los átomos del gas que emiten esa radiación. O sea, cada elemento químico en el estado gaseoso posee su proprio espectro de líneas. 

Espectros Discontinuos.
Los producen gases o vapores a elevada temperatura. Los rayos proceden de emisiones de átomos, mientras que los de los rayos proceden de las moléculas. En ambos casos la emisión de rayas se debe a la liberación de exceso de energía que poseen los átomos o moléculas, en forma de radiación luminosa, cuya frecuencia caracteriza al átomo o molécula que la emite.

Hipótesis. 
Observar los espectros que se presenten al poner el espectroscopio a la luz, y a la que emiten los compuestos (Cloruro de Sodio, Cloruro de Potasio, Cloruro de Magnesio, Cloruro de Calcio, Cloruro de Estroncio y Cloruro de Cobre) al exponerlos a la flama del mechero.

Material. 

• Mechero de Bunsen con manguera
• Encendedor
• Cable de micromet 
• Lampara de Neón, Hidrógeno y Argón.
• Espectroscopio
• Capsula de Porcelana

 Procedimiento.
Reacción de cloruros.

1. Conectar el gas y prender el mechero con el encendedor.

2.Limpiar el cable de micromet para que no se mezcle con alguno de otros los cloruros. Hacer un pequeño circulo al final del micromet para tomar cada una de las sustancias.

3.Acercar la muestra de la sustancia a la flama en la parte azul de abajo y poder apreciar la reacción que se creo.

Observar cada reacción con el espectroscopio para apreciar cada espectro que se crea.

Luz

Cloruros

      Sodio

      Potasio

       Magnesio 

        Calcio

        Estroncio

        Cobre

Repetir el mismo procedimiento con las lamparas de Argón, Neón e Hidrógeno (observar cada una con el espectroscopio).

• Argón 
• Neón
• Hidrógeno

Conclusión. Cada reacción a la visión del espectroscopio es diferente dependiendo, en este caso, de los cloruros.

Todos los ejemplos anteriores son de espectros Discontinuos.

Electrolisis del Agua

ELECTROLISIS DEL AGUA

Objetivo:

    Tratar de separar los componentes básicos del agua, al utilizar corriente eléctrica para así romper los enlaces ionicos y comprobar que el agua es compuesto.

Herramientas:

• 2 tubos de ensayo
• Guantes de látex
• Pila (9 volts.)
• Cable pot.
• Alambre caimán  
• Clavos o grafito 
• Cinta de aislar
• Ácido sulfúrico o cloruro de sodio
• Recipiente grande con agua

Hipótesis:

    En la realización de este proceso químico; se obtendrán los componentes básicos del agua como son el hidrógeno (H) y el oxigeno (O), estos componentes establezcan una relación de proporción entre sus moléculas como los son de 2:1 (tal como se describe en su formula química del agua, H2O).

Se utilizara un electrolito que le ayude a conducir la electricidad y así descomponerse, ya que las cargas ionicas de cada uno de los compuestos que se describen se atraerán a su carga inversa tal como son el cation (el hidrógeno siendo un ion de carga positiva, sera atraído hacia el cátodo ya que produce una carga negativa) y el anión (el oxigeno siendo un ion de carga negativa, sera atraído hacia el ánodo ya que produce una carga positiva).

Procedimiento:

     1. Armar un circuito en serie con pilas y los cables; este circuito tendrá que tener un ánodo y un cátodo, que serán usados como grafito.

     2. Colocar agua en el recipiente.

     3. Introducir el electrolito que se vaya a utilizar, ya sea el ácido sulfúrico (ácido corrosivo) o el cloruro de sodio; pero en este caso se aplicara el cloruro de sodio en nuestra disolución.

     4. Luego colocar el ánodo en un tubo de ensayo y el cátodo en el otro tubo de ensayo.

     5. Aplicar corriente eléctrica directa, para que comience la reacción química.

     6. Comprobar que se hayan obtenido los componentes del agua por medio de sus propiedades; ya que el hidrógeno al ser expuestos a luego se produce una pequeña detonación dentro del tubo; y el oxigeno revive el punto de fusión (un punto al rojo vivo), ya que el bióxido de carbono que se va liberando.

Observaciones:

     Al actuar la disolución (en los tubos de ensayo) con la electricidad, esta se comienza a presentar un burbujeo continuo; esto indicaría principalmente que se esta presentando una liberación de gases y a la vez una reacción química; después de que se obtienen dichos gases también se puede observar una proporción 2:1 en cada uno de los tubos de ensayo, así conservando la proporciones de la formula ya conocida del agua (H2O), que en el caso de la practica seria una proporción casi exacta de 5.4 cm a 10 cm.

Análisis: 

     Al presentarse las proporciones de 2:1, podemos afirmar completamente que el agua es un compuesto químico formado por 2 elementos en estado gaseoso, que es este caso como se había presentado en la proporción de 5.4 cm a 10 cm lo cual podríamos determinar cual es cada compuesto gracias a su proporción (dos veces mas hidrógeno que oxigeno); cada elemento contiene cargas ionicas con diferente polaridad como lo son en el oxigeno (negativa) y el hidrógeno (positiva).

Conclusión:

      El agua es un compuesto; el cual no es un compuesto conductor de electricidad como se creía, aparte de que cada compuesto que contiene el agua tiene cargas ionicas deferentes y que cada componente, ademas que este compuesto vital tiene una proporcion basica para se formación (dos veces mas hidrógeno que oxigeno, H2O).

Podemos reafirmar que la electrolisis es el método para separar compuestos por medio de la electricidad.

Modelos Atómicos

Modelos Atómicos (Dalton, Thomson, Rutherford y Bohr)

Practica. Síntesis de Agua.

Síntesis de Agua. 

Los compuestos son combinaciones químicas de los elementos. Cuando se unen dos o más para formar un compuesto se lleva a cabo una reacción química llamada síntesis o combinación.

Reacción Exotérmica. Es aquella reacción donde se libera calor, esto significa que la energía de las moléculas de los productos (EP) es menor que la energía de las moléculas de los reaccionantes (ER). En las reacciones químicas exotérmicas se desprende calor, el DH es negativo y significa que la energía de los productos es menor que la energía de los reactivos, por ejemplo en las reacciones de combustión.

Reacción Endotérmica. Cualquier reacción química que absorbe energía. Es aquella que tiene un incremento de entalpía o ΔH positivo. Es decir, la energía que poseen los productos es mayor a la de los reactivos.

Hipótesis.

    ¿Qué ocurre cuando reaccionan entre si el hidrógeno y el oxígeno?
Nos planteamos la idea de cómo podríamos lograr la formación de agua. Planteando su fórmula (H2O) nos dimos cuenta que necesitábamos juntar hidrógeno y oxígeno. Después hacerlos reaccionar con la aplicación de calor lograríamos formar agua.

Objetivo.

     Observar una reacción química de síntesis entre el Hidrógeno y el Oxígeno.

Materiales.

•  2 tubos de ensayo.
•  2 tapones monohorado.
•  Cuba Hidroneumática.
•  Envase de vidrio vacío  (refresco).
•   Manguera.

Sustancias.

•  Ácido Clorhídrico.
•  Zinc en polvo.
• Agua Oxigenada.
•  Oxido de Manganeso.

Procedimiento.

Producción de Hidrógeno.

-          1. Coloca en el tubo de ensayo un poco de zinc y ácido clorhídrico, tápalo con el tapón mohoradado por el que penetre un tubo de vidrio en forma de L. Monta un sistema de recolección de gas utilizando la botella llena de agua invertida (el hidrógeno no es soluble con el agua).

            2. Permite que burbujee en el agua el aire contenido en la manguera, colecta el gas a las dos terceras partes de la botella de vidrio. Mantén dentro de la cuba la botella que contiene el gas.

Producción de Oxigeno.

-            1. Agrega en el otro tubo de ensayo agua oxigenada y una pequeña cantidad de óxido de manganeso.

      2. Coloca la manguera que sale del aparato generador dentro de la botella (no permitas que la boca de la botella rebase la superficie del agua).

-       3. Llena completamente la botella con el gas que se desprende, saca la botella de cuba y tápala de inmediato con un tapón.

Combinación química de Hidrógeno y Oxigeno.

Sujeta la botella y enciende un cerillo. Coloca la flama en la boca de la botella y destápala, esto va a provocar una pequeña reacción como una pequeña explosión dentro de la botella, esto provocara la creación de una pequeña cantidad de agua en la boca de la botella.

Creación de Agua. 

Observaciones

Observamos que podría ser algo difícil el proceso que tendríamos al hacer la síntesis del agua, es difícil en cuestión de materiales y el tiempo que se invirtió para crear muy poca agua.

Es importante marcar el volumen del gas en la botella así se podrá tener un control sobre la cantidad. las variaciones pueden afectar al resultado, a nuestro equipo, el oxígeno se introdujo un poco más de 1/3 de la botella, por un problema que ocurrió al poder cerrar la botella, este pequeño defecto ayudó a la combinación química, hizo que su sonido al momento de colocar a flama fuera más fuerte y mal luminoso.                                                                                                                                                                             

Reflexionamos acerca del agua,  con tan poco material en el mundo que se necesita para crear agua (como el Zinc, ácido Clorhídrico, oxido de Manganeso y la propia agua oxigenada) iba a ser muy difícil tenerla para generaciones futuras y debemos tener la conciencia para su uso. 

Análisis & Conclusión

Estos al juntaros no reaccionan, se necesitan combinar químicamente hidrógeno y oxígeno en la proporción. Para producir agua a partir de sus elementos constituyentes se requiere de una porción 2:1, es decir, que se requiere el doble de volumen del gas hidrógeno que de oxígeno, ya que un compuesto es la combinación química de dos o más elementos que se unen en proporción física ya constante.

Mezcla Homogenea (5 sustancias)

Mezcla ( 2 sólidos y 3 líquidos)

Al juntar los dos sólidos solubles y los tres liquidos miscibles, se forma una mezcla 

homogénea; separamos esta mezcla por el método de destilación y cromatografia, este 

ultimo es un método de separación para la caracterización de mezclas complejas, la cual tiene 

aplicación en todas las ramas de la ciencia y la fisica. Es un conjunto de técnicas basadas en el 

principio de retención selectiva, cuyo objetivo es separar los distintos componentes de una mezcla, permitiendo identificar y determinar las cantidades de dichos componentes. 

Mezclas Heterogeneas (5 sustancias)

Mezcla (4 sólidos y 1 liquido)

Al juntar los sólidos y el liquido se forma una mezcla heterogénea ya que estas sustancias son insolubles y el liquido es inmiscible; separamos esta mezcla por el método de filtración, separamos el liquido de los sólidos por medio de un colador, el resto de los sólidos se vaciaron en diferente matraz, el menos denso pasa primero. 

Mezcla (3 sólidos y 2 líquidos) 

Al juntar 3 sólidos insolubles y dos líquidos inmiscibles, se forma una mezcla heterogénea; separamos esta mezcla con el método de filtración. Separamos los 2 líquidos misibles de los 3 sólidos. Los sólidos los separamos por el método de decantacion los vaciamos en diferente matraz, el menos denso pasa primero y así sucesivamente.

Mezcla Homogénea, Fase Liquida.

Cuarta Mezcla.

Objetivo. Preparar una mezcla en fase liquida. Separarla con un método.

Información Bibliográfica.

Método de Separación. 
Destilación: Consiste en ir calentando un determinado liquido hasta que los componentes que son mas volátiles pasan a la siguiente fase, "fase estado de agregación", significa que pasara de una fase liquida a una fase de vapor, cuando dicho vapor empieza a enfriarse, este nuevamente se convierte en liquido, esto se da por medio de la condensación.  

Hipótesis. Utilizamos agua y acetona, formamos una mezcla homogénea de fase liquida. Utilizamos el método de destilación.

Material

• Acetona
• Agua

Procedimiento:
1. Se introdujo al matraz 50 ml de agua y 40 ml de acetona.

2. Se ajusto la T de destilación, el termómetro, el refrigerante y la alargadera.

3. El matraz se coloco a "baño maría" y encendimos el mechero.

4. Empezamos a medir la temperatura junto con el tiempo, a la vez que este se iba calentando.
 Gráfica.

5. Vimos que las sustancias se empezaban a separar cuando una de ellas se evaporo (esta fue la sustancia menos densa, la acetona) y el mas denso se quedo en el matraz (en este caso fue el agua).

Observación. Creamos una mezcla con fases liquidas. Vimos que con el método de Destilación esta mezcla se puede separar, solo que una de sus sustancias dejo de ser la misma porque esta se evaporo.

Conclusión. Mezcla homogénea fase liquida puede separarse y una sustancia puede regresar a su forma natural.

Antonio Rico Galicia (2008) Química 1 Agua y Oxigeno Tercera Edición.

Practica. Mezclas Heterogéneas y Homogénea.

Mezcla Heterogénea. Dos fases solidas, una fase liquida.

Objetivo. Preparar una mezcla heterogénea, 2 fases solidas y una fase liquida. Separarla con un solo método.
 Información Bibliográfica. 
Método de Separación.
Decantacion: Separa líquidos que no se disuelven entre si o un solido insoluble en liquido.
Tamizacion: Método físico para separar mezclas en el cual se separan dos sólidos formados por partículas de tamaño diferente. Consiste en hacer pasar una mezcla de partículas de diferentes tamaños por un colador. Las partículas de menor tamaño pasan por los poros del colador atravesándolo y las grandes quedan atrapadas por el mismo.

Hipótesis. Creamos una mezcla con estos compuestos: alcohol, frijoles y sal blanca, sera una mezcla heterogénea y lo separaremos con dos métodos. 

Material:

• Agua
• Sal
• Frijoles  

Procedimiento: 
1. Vaciamos el alcohol en el vaso de precipitado.

2. Vaciamos la sal al alcohol.                

3. Vaciamos los frijoles en el vaso junto con el alcohol y la sal.

4. Separamos la sustancia con menos densidad a otro vaso de precipitado en este caso fue el alcohol.

5. Separamos los frijoles de la sal por medio de un colador para que estos no se juntaran

Sustancias

Análisis de la practica. Vimos que con los métodos de Tamizacion y Decantacion se pudo separar la mezcla y sus propiedades siguieron siendo las mismas pero no tan puras por que los juntamos. 

Conclusión. Mezcla heterogénea puede regresar a sus componentes por métodos de separación. 




Mezcla Heterogénea. Dos fases liquidas y una solida. 

Objetivo.Preparar una mezcla heterogenea con 2 fases liquidas y una fase solida. Separarla con un metodo.

Informacion Bibliografica.

Metodo de Separacion.

Decantacion. Separa liquidos que no se disuelven entre si, en este caso se utilizo agua y aceite; 

utilizamos el embudo de separacion.

Filtracion. Separa mezclas heterogeneas en las que se separa un solido insoluble en el liquido, en este

caso  vertimos el agua y el aceite en un vaso de precipitado.


Hipotesis. Utilizamos agua, aceite y arroz, formamos una mezcla heterogénea con una fase solida, los 

metodos de separcion que utilizamos fueron decantacion y filtracion. El primero fue filtracion al separar

agua y aceite del arroz, el segund fue decantacion al separar agua y aceite.


Material:

• Agua
• Aceite
• Arroz

Procedimiento

1. Vertimos agua y aceite en un vaso de precipitados

2. Vaciamos el arroz al vaso junto con el aceite y el agua. El arroz por ser el mas denso se quedo en el fondo.

3. Para separar esta mezcla utilizamos el método de filtración colando el arroz de el agua y el aceite.

4. Para separar el aceite de el agua se utilizo el método de decantacion. Abriendo la llave y vaciando el agua en un recipiente diferente.

















Sustancias

Observación. Creamos una mezcla heterogénea con una fase solida.
Análisis de la practica. Vimos que con lo métodos de Filtración y Decantacion nuestra mezcla se separo y sus propiedades siguieron siendo las mismas.
Conclusión. Mezcla heterogénea puede regresar a sus componentes por métodos de separación. 



Mezcla Homogénea. Fase liquida (3 sustancias).

Objetivo. Preparar una mezcla homogénea y separar sus 3 fases liquidas.

Informacion Bibliografica.

Metodo de Separacion.

Evaporizacion. Eliminación de un liquido que se transforma en gas o se evapora. Este método se utiliza

para separar mezclas homogéneas formada por un liquido que contiene un solido disuelto en el. En esta 

no se recupera el componente liquido

Hipótesis. Se utilizo agua, azúcar y sal, formamos una mezcla homogénea al mezclar las sustancias, el 

método de separación que utilizamos fue la evaporizacion.


Material

• Agua
• Azúcar
• Sal

Procedimiento

1. Vertimos el agua en el encapsulador.

2. Vaciamos la azúcar y la sal junto con el agua.

3. Utilizamos el soporte universal para calentar la mezcla y que el agua se evapore para que esta se separe.

4. Ya que el agua se evaporo, la sal y la azúcar siguen calentandose hasta que la azúcar empieza a quemarse y la sal queda abajo, la separamos poniendo esta en otro recipiente, y es así como distinguimos la azúcar de la sal por su diferente punto de ebullición.

Observación. Se creo una mezcla homogénea con el agua, la azúcar y la sal.
Análisis de la Practica. Vimos que con la evaporizacion ya no se tuvo la sustancia liquida y quedaron las solidas. Estas se calentaron y al quemarse la azúcar se separo de la sal.
Conclusión. Mezcla Homogénea puede regresar a sus componentes por métodos de separación.

Referencia.
Antonio Rico Galicia (2008) Quimica 1 Agua y Oxigeno. Tercera Edicion pp 26-50.