Reacción del oxígeno con metales y no metales.

Hipótesis
Al reaccionar el oxígeno con un metal, este forma óxidos, con los no metales suele no suceder la formación de un óxido.
Objetivo
*Establecer la diferencia entre los metales y los no metales con base en su comportamiento químico con el oxigeno.
Sustancias y materiales

• Agua destilada
• Matraces
• Tubos de ensayo
• Mechero de bunsen 
• Indicador
• Magnesio
• Azufre
• Aluminio

Procedimiento

A cada tubo de ensayo se le agrega agua destilada y algunas gotas de indicador universal. 

Comenzamos por el magnesio y calentamos una cinta de este, hasta obtener cenizas y poder agregarla al tubo de ensayo con indicador y agua destilada. Adquirió una coloración morada. 

Después pusimos a calentar el azufre, para, siguiendo el procedimiento colocarlo en un tubo de ensayo con agua destilada y el indicador. Para evitar que el gas que el azufre desprendía se escapara y no se formará la reacción colocamos la franela en la parte de arriba. Formo una coloración roja. -

Continuando, en un vaso de precipitados se agrego más agua que indicador universal y se le agrego un poco de potasio con sodio, los cuales reaccionaron y se prendieron. Adquiriendo una coloración morada. 

Para terminar conectamos un matraz con indicador y agua destilada a una botella de agua mineral, este liberaba un gas (CO2) adquiriendo una coloración amarilla. 

Análisis.

Pudimos observar que el color que adquiere el indicador influye mucho en la determinación de si es un ácido o es una base. 

Observaciones.
En esta practica sólo fue necesario el calor para obtener un cambio en las sustancias, de ahí en fuera no se necesito para nada más. 

Conclusión. 

Los no metales con el oxígeno forman bases y los metales, generalmente forman ácidos. 

Práctica: Reacciones endotermicas y exotermicas

Hipótesis
Determinar a través de las sustancias que se mezclarán que reacciones son endotermicas y cuales exotermicas

Objetivo 
*Reconocer que los cambios quimicos de la materia siempre van acompañados de absorción o desprendimiento de energía
*Clasificar las reacciones químicas en endotermicas y exotermicas.

Sustancias y materiales

• Nitrato de amonio 
• Zinc
• Hidroxido de sodio 
• Yodo 
• Acido clorhidrico concentrado
• Agua destilada 

 

Procedimiento
Procedimos a  llenar un tubo de ensayo con agua destilada a una cuarta parte de esta, registrando que la temperatura del agua oxigenada como 25C°, después le agregamos hidroxido de sodio y con estas sustancia mezcladas la temperatura subio a 45C°





hidroxido de sodio con agua destilada 

Despues mezclamos agua destilada (25C°) con el acido clorhidirco concentrado, la cual subio a 28C°


tomando el acido clorhidrico concentrado


mezcla ácido clorhidrico concentrado con agua destilada 

En la siguiente mezcla teniamos que poner un gramo de nitrato de amonio con 10ml de agua destilada, donde la temperatura incial del agua destilada era de 25C° despues de ese punto de inicio sube hasta 32C°


1 gramo de nitrato de amonio


Mezcla de nitrato de amonio con 10ml de agua

Procedimos con la penultima mezcla que era de zinc en polvo junto con yodo y unas gotitas de agu, donde la temperatura inicial fue de 28C° y la final de 35C° 


Yodo con zinc en polvo

Por ultimo se mezclaron las combinaciones de Hidroxido de sodio con agua destilada y el acido clorhidrico con el agua destilada, dónde se observo que la temperatura bajaba a 23°C


mezcla

Análisis
La temperatura del agua destilada se mantenía en su temperatura normal y no influia mucho la cantidad de esta que hubiera en el recipiente
Observaciones 
Pude observar que la mayoria de las reacciones eran exotermicas ya que liberan calor, la mayoria de ellas tambien absorbian la energía
Conclusión
Hay reacciones tanto exotermicas como endotermicas y en ellas influye mucho las sustancias que se empleen y la temperatura que marque un termometro.

Modelos Atómicos

Modelo atómico de Dalton 

Este introduce la idea de que el átomo es una esfera compacta indivisible e indestructible. Dalton presenta los siguientes postulados a cerca del átomo:

• La materia esta formada por particulas muy pequeñas llamadas átomos, que son indivisibles y no se pueden destruir.
• Todos los átomos de los elementos químicos son iguales entre sí en su masa y demás propiedades.
• Los átomos son particulas pequeñas y no se pueden ver a simple vista.
• Los compuestos se forman cuando los atomos se unen entre sí, en una relación constante y sencilla.

 

Explica que...
Bohr mostró un modelo de átomo que parecía el sistema solar en miniatura, pero en lugar del sol un átomo pequeño con carga positiva y un elenctrón orbitando a su alrededor como si fuera un planeta.

Modelo atómico de Thomson

Es el modelo atómico conocido como el modelo del "pudin de pasas". J.J Thomson es el que descubrió el electrón.
El átomo está compuesto por electrones de carga negativa en un átomo positivo. Se pensaba que los electrones se distribuían uniformemente alrededor del átomo. El átomo considera como una esfera con carga positiva con electrones repartidos como pequeños granulos.

Explica que...

A manera breve explica que Thomson creó un modelo dónde el átomo era una esfera uniforme de materia positiva en la cual se encontraban electrones pegados a ella. 

 

Modelo átomico de Rutherford

Establece un modelo para el átomo de hidrogeno 

• El átomo esta constituido por un nucleo central que es la región donde se encuentran las cargas positivas y alrededor se encuentra el electrón
• El electron se encuentra girando al rededor del núcleo.
• El diámetro del átomo es aproximadamente unas 10000 veces mayor que el diámetro del núcleo. Por lo tanto, el átomo es prácticamente hueco, al poseer espacios interatómicos. 

Explica que...

Con un experimento en láminas, observó que los rayos que debían pasar por aquellas láminas pasaban de manera fácil, pero algunos realmente no pasaban, entonces descubrio que si la carga de un átomo estuviera fuertemente concentrada en una región muy pequeña (nucleo) y que tiene que tener electrones girando a su alrededor.

 

Modelo átomico de Bohr 

También propone un modelo para el átomo de hidrogeno

•  El átomo de hidrógeno consta de un núcleo (+) y a su alrededor gira en forma circular un electrón (-), de tal manera que la fuerza centrífuga contrarreste la fuerza de atracción electrostática.
•  El electrón sólo gira en determinadas órbitas de radios definidos
• Un electrón puede cambiar de un nivel a otro dentro de un mismo átomo ganando o perdiendo una cantidad de energía igual a la diferencia existente entre ambos estados. 

Explica que...

El átomo era únicamente una materia esférica que no se podía dividir en materia más pequeña 

 

Electrolisis del agua

Objetivo
Observar la electrolisis del agua para determinar si es un compuesto o un elemento.
Hipótesis
Mediante la electrolisis podemos observar la descomposición del agua en Hidrógeno y Oxigeno que son los elementos que la componen.
Material 

• Recipiente con agua e hidróxido de sodio
• Aparato Hoffman casero (2 pilas de 9 volts con caimanes sostenidos en los extremos de las pilas)
• Pipeta
• 2 Tubos de ensayo
• Grafito

Materiales

Preparación
En la punta de los caimanes se colocaba el grafito en forma de "L" tapando completamente la parte metálica de el caimán

 Colocando el grafito

Tapando la parte metálica del caimán

Se procedía a colocar los 2 tubos de ensayo en el envase con hidróxido de sodio llenando los tubos con este hidróxido y no dejando ninguna burbuja de aire, quedando así. 

Tubos de ensayo en el recipiente

Continuando, el grafito antes colocado en forma de "L" se introduce dentro de los tubos de ensayo, El cable negro (negativo) para el hidrógeno y el rojo (positivo) para el oxigeno

 Tubos de ensayo con el grafito adentro

Reacción cuando el grafito se introdujo

Observaciones

Se pudo observar que cuando se introdujo el grafito con el caimán el agua empezó a tener una reacción inmediata y se veían las burbujas dentro del tubo de ensayo.
Análisis

Sabemos, con este experimento que el agua es un compuesto y que obviamente por ser H2O va a tener mas porcentaje en Hidrógeno que en Oxigeno.

Conclusión

El agua es un compuesto y esto se puede observar mediante la electrolisis y la obtención en volumen del gas de cada elemento.  

Síntesis del agua

Objetivo
Observar una reacción química de síntesis. En especifico, la del agua.

Hipótesis

Mediante la obtención de el hidrógeno y oxigeno se obtendrá el compuesto del agua a partir de el calor para que este actué con el hidrógeno y el oxigeno 

MATERIAL

• Soporte universal 
• Mechero de bunsen 
• Tapón monohoradado
• Envase de refresco de 500 ml
• Tubo de vidrio en forma de "L"

Sustancias 

• Ácido clorhídrico
• Zinc en polvo

Procedimiento

Ya obteniendo todos los materiales se procede a llenar la botella a 166ml de su capacidad, haciendo 3 marcas 

Después de realizar la mezcla se llena toda la botella de agua y se introduce en una bandeja ya preparada a la mitad de su capacidad; para obtener el hidrógeno necesitamos que llegue a la segunda de las 3 marcas ya hechas. Esto se va a lograr gracias a la reacción del Zinc junto con el Ácido Clorhídrico.

Zinc con ácido clorhídrico

Ya que el agua llego a la segunda marca, se cambia la reacción poniendo Cloruro de Potasio para así obtener el oxigeno. 

Cloruro de potasio

Ya obtenidos los 2 gases se colocaba un tapón colocando la botella en forma vertical para que no se escaparan los gases; seguido de esto para obtener las gotas de agua se ponía un cerillo inmediatamente después de quitar el tapón haciendo así, una reacción de síntesis...

Observaciones

Notamos que las reacciones que se colocaban en los tubos de ensayo influían mucho en como el agua iba reaccionando 

Análisis

El compuesto del agua de 2 a 1, por lo cual, gracias a las marcas que se hicieron en la botella se pudo obtener la cantidad exacta de cada elemento. 

Conclusión 

Como conclusión puedo afirmar que la cantidad en las moléculas de cada elemento para formar el compuesto del agua es muy importante, también es muy importante no cambiar la botella de posición estrictamente vertical para no dejar escapar los gases ya obtenidos.

Práctica - Segunda Parte

Separación de mezclas por métodos físicos. 

Mezcla homogénea sólida 

Objetivo: Lograr hacer 4 mezclas diferentes con las características ya sugeridas y separarlas por los métodos físicos ya vistos, dependiendo de las características de cada mezcla.

Hipótesis:  Ya que son 2 fases sólidas mezcladas se tiene que usar cristalización obteniendo así un sólido cristalizado y dejando para volver a separar por evaporación el otro sólido más el líquido agregado. Es un método muy complejo que requerirá de bastante tiempo. 

Diseño experimental: Utilizaremos sal y azúcar mezclándose con una porción de agua para formar la fase sólida y obtener la cristalización; cuando se obtiene ya la cristalización, un sólido queda en forma de cristales pegado al recipiente y para lograr que salga el otro sólido se aplica la evaporación. 

Sustancias

• Azúcar
• Sal
• Agua

Mezcla

Ya mencionado se utiliza la cristalización.
Se prepara la mezcla con los 2 sólidos y el líquido agregado, los sólidos tienen que estar disueltos en el agua para facilitar que estos se cristalicen.
Obtenida la mezcla en el vaso de precipitados este se pone en el soporte universal para proceder a ser calentado y poder así formar los cristales del primer sólido. 

Mezcla calentándose

Después de la cristalización se hacia la filtración para separar el sólido cristalizado de la otra mezcla con el sólido y el agua.

Filtración

Observaciones 

Por medio de la evaporación se lograba separar la sustancia sólido-líquido que quedaba, el agua se evaporaba y el sólido quedaba ahi en forma de cristales también.

Análisis

Se pudo observar que conforme se iba calentando la mezcla se formaban cristales pequeños pegados al vaso de precipitado, lo que representaba el líquido con menor solubilidad. 

Conclusión

Como no alcanzo el tiempo no se pudo realizar la evaporación para obtener puros los 2 sólidos agregados. Puedo concluir que el método más útil para este tipo de mezcla si es la cristalización bien aplicada, después de esto se obtienen las 2 sustancias puras (sal y azúcar)

Mezcla heterogénea 3 fases sólidas 

Objetivo: Lograr hacer 4 mezclas diferentes con las características ya sugeridas y separarlas por los métodos físicos ya vistos, dependiendo de las características de cada mezcla.

Hipótesis: Se utiliza la filtración para lograr separar los 3 sólidos, con una "coladora" con orificios muy pequeños para que pase el sólido mas pequeño, después se continua con "coladoras" con orificios mas grandes para que pase el arroz y después las lentejas.

Diseño experimental: Se utiliza filtración y se obtiene la sal, las lentejas y el arroz se podrían separar manualmente o también hacer una filtración con redes de orificios más grandes.

Sustancias 

• Lentejas
• Sal
• Arroz

Mezcla 3 fases sólidas

Se realiza la filtración para obtener separar la sal de las lentejas y el arroz

Separando la sal

Sal pura

Seguido de tener ya sólo las lentejas y el arroz, con una "coladera" más grande se obtienen las 2 mezclas puras 

Se separa el arroz de las lentejas

 Arroz puro

Lentejas puras

Observaciones: 

El tamaño de la red depende mucho, ya que tiene que coincidir con el tamaño del solido que deseas separar porque sino puede que nunca logres separar los 3 sólidos ya que se pueden  ir todos si los orificios son muy grandes y así seguir infinitamente. 

Análisis

Las sustancias sólidas son muy fáciles de separar porque hasta pueden hacer manualmente, aunque, si se requiere un método de separación físico es sugerida la filtración.

Conclusión

Se lograron obtener las 3 fases sólidas puras por medio de la filtración que es un metodo muy sencillo cuándo son únicamente sólidos. 

Mezcla heterogénea 2 fases liquidas 2 fases sólidas. (5 sustancias)

Objetivo: Lograr hacer 4 mezclas diferentes con las características ya sugeridas y separarlas por los métodos físicos ya vistos, dependiendo de las características de cada mezcla.

Hipótesis: Se separan de dos en dos fases para después lograr sacar cada sustancia pura ya teniendo 2 mezclas diferentes. 

Diseño Experimental: Teniendo las 2 fases líquidas y las 2 fases sólidas mezcladas, se separan por decantación unas de otras, así obteniendo las 2 fases líquidas y 2 sólidas en diferentes mezclas, después ya que son independientes las fases líquidas y sólidas las 2 fases líquidas se separan por decantacion a través de un embudo decantador quedando únicamente la fase líquida mezclada para lo cual se utiliza la destilación y separar la ultima fase en sus sustancias puras; continuando con las 2 fases sólidas se utiliza la filtración. 

Sustancias 

• Arroz
• Lentejas
• Alcohol
• Agua
• Aceite

Decantacion

Se realiza la mezcla y la decantación procede a realizarse dejando las 2 fases sólidas y líquidas independientemente.

2 fases líquidas

Después se procede descomponer cada fase en 1 sola, por ejemplo si tenemos 2 fases sólidas tenemos que filtrar para obtener las fases sólidas cada una siendo ya puras. 

Filtración de 2 sólidos

2 fases solidas puras y separadas

Ya que tenemos la fases sólidas separadas continuamos con las líquidas, donde hay alcohol, agua y aceite, separamos el alcohol y agua del aceite por medio de decantación para después proceder a destilar.

Decantación

Destilamos

Se obtienen el alcohol y el agua

Observaciones

Se observo que a diferencia de las otras mezclas en esta se ocuparon más métodos físicos de separación ya que se observaban más fases, fue un poco más complejo ya que el tiempo fue muy reducido pero al final se logró obtener cada sustancia. 

Análisis

Se analizo desde la temperatura en la cual el primer liquido tuvo su punto se ebullición y empezó a destilarse. 

Conclusión 

Como conclusión es que no todos los métodos de separación físicos sirven para todas las sustancias, tienen que tener ciertas características para que el método las pueda separar, estas fueron las mezclas más complejas de separar y las más tardadas.