3º informe lab quimica tabla periodica

7/23/2019 3 Informe Lab Quimica Tabla Periodica

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Universidad del Per, Decana de Amrica

Facultad de Ingeniera IndustrialE.A.P Ingeniera Textil & Confecciones

Curso: Laboratorio de Qumica general

Profesor resonsable: Ing. !enigno "ilario #omero

Pr$ctica de laboratorio: %' Tema:Introducci(n exerimental al )istema Peri(dico.

Alumnos integrantes:

*$l+e, -ora Andrea Consuelo /0120

#e3es )ala,ar "ern$n Andr4 /01200

#odrgue, *arrido Lem3 %icole -irella /01205

Torres Fabi$n Fiorella Antonelli /0126/

7e+allos Quise %oelia /01266

Fec8a de entrega: -artes 16 de -a3o

Lima 9 Per

2014

Universidad Nacional

Mayor de San Marcos


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Prctica N 3 Introduccin experimentalal Sistema Peridico.__________________________________________________________________________

ndice

9 Introducci(n

9 ;b


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n el estudio de la !u"mica# la $erramienta principal a consideracin de muc$oses la ta%la peridica# la cual contiene toda la variedad de elementos !u"micosreconocidos# as" como al&unas de sus propiedades y caracter"sticas.

Su uso es importante al momento de la reali'ar di(erentes experimentos# talescomo reacciones !u"micas u otros# ya !ue &racias a las propiedadesrepresentadas en la ta%la se puede concluir previamente el supuesto resultado.

) trav*s del si&uiente tra%a+o se lo&ramos (amiliari'arnos con los al&unoselementos representativos de la ta%la peridica# en esta experiencia se pudo

o%servar di(erentes tipos de reacciones dependiendo a los elementos utili'ados.

O!"TI#O$

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3


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,. studiar las propiedades peridicas de los elementos.2. -%servar en (orma cualitativa las propiedades ("sicas de al&unos

elementos.3. nsayar y o%servar las reacciones y cam%ios !u"micos de los elementos de

los &rupos I)# II)# III).. Identi/car la presencia de precipitaciones en las soluciones.0. Sa%er !ue compuestos a&re&ar para identi/car si una solucin es cida o

%sica.1. Me+orar la precisin para asi aplicar medidas exactas.

PRINCIPIO$ T"RICO$

DESARROLLO HISTORICO DE LA TABLA PERIODICA

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a a%la Peridica es un important"simo recurso !ue utili'an los !u"micos para

poder acceder a todas las caracter"sticas y propiedades ("sicas y !u"micas de

todos los elementos conocidos.

4esde sus inicios $asta la actualidad# la ta%la peridica $a estado en constante

cam%io y evolucin. ) mediados del si&lo 5I5 ya se conoc"an 00 elementos sin

nin&una relacin aparente6 7o$ann 48%ereiner 9,:;< = ,; (ue el primer

cient"/co !ue comen' a ordenarlos y lo&r a&ruparlos en tr"adas 93 elementos>#

en las !ue el peso atmico del elemento central era casi el promedio de los otros

dos.

Posteriormente# )lexander Ne?lands 9,;3; = ,;; orden los elementosconocidos por sus masas atmicas crecientes y o%serv !ue despu*s de cada

siete elementos el octavo repet"a las propiedades !u"micas del primero# lo !ue

llam ey de las -ctavas.

n ,:;,# 4imitri Ivanovic$ Mendeleiev 9,;3 = , orden los 13 elementos

conocidos para ese entonces# por su peso atmico. ) dic$a clasi/cacin la llam

la ta%la Peridica# nom%re con el !ue se conoce $asta la actualidad# en ella

demostr !ue las propiedades de los elementos varia%an de manera peridica en

(uncin de su nAmero atmico.

LOS EXPERIMENTOS DE MOSELEY:Moseley us varios metales como %lancos en sus tu%os de rayos

catdicos. Not !ue cuando los rayos catdicos pe&a%an so%re el metal y estos r

ayos catdicosten"an su/ciente ener&"a 9o%tenida usando alto volta+e># di(erentes

metales da%an rayos x de di(erentes lon&itudes de onda 9o lo !ue es lo mismo de

di(erente ener&"a>.o !ue pasa%a en esencia era !ue los rayos catdicos

acelerados por el alto volta+e 9electrones de alta ener&"a> sacan a los electrones

internos de los tomos metlicos al &olpear so%re los tomos de los %lancos

metlicos. Buando los electrones sacados del tomo re&resan a su lu&ar se

emiten rayos 5. Bomo los electrones internos no estn apantallados por los

dems electrones# la ener&"a re!uerida para sacarlos depende del nAmero de

protones !ue $ay en el nAcleo. 4e esta manera la ener&"a de los rayos 5 y por

tanto su (recuencia y su lon&itud de onda# est relacionada con el nAmero de

protones del nAcleo. Moseley se dio cuenta de !ue los nAmeros atmicos eran

muc$o ms !ue un es!uema adecuado para los elementos# sino !ue ten"an

sentido ("sico real# esto es !ue eran el nAmero de protones 9y electrones> de un

elemento neutro.;

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LA TABLA PERIDICA

st (ormada por los elementos# los !ue estn ordenados en (uncincreciente de nAmeros atomicos# &enerando /las y columnas# cuyaspropiedades de los elementos depende de este ordenamiento. asvariaciones peridicas de las propiedades de los atomos de los elementos# se

mani/esta a trav*s de la con/&uracin electrnica# del tamaCo atomico#ener&"a de ioni'acin electrone&atividad y a/nidad electrnica. Mientras !uepropiedades como la acide' y solu%ilidad de los compuestos a trav*s de unperiodo o &rupo de la ta%la peridica # se anali'an en (uncin a otros (actores!ue dependen a su ve' de propiedades simples.

Metales alcalinos ( g!"o IA#

Son solidos metlicos %landos y pueden ser rayados con (acilidad. todostienen un solo electron en su ultimo nivel# con tendencia a perderlo# esto

de%ido a !ue tienen poca a/nidad electrnica y %a+a ener&"a de ioni'acin.Poseen %a+a densidad6 por tanto# son metales li&eros o livianos6 %a+o putnde (usin y e%ullicin respecto a los dems metales.

Poseen alta reactividad !u"mica# asi por e+emplo# reaccionan con a&ua#oxi&eno o $al&eno en (orma rpida. n cual!uier caso pierden un electropor cada atomo metalico.

Deaccionan vi&orosamente con el E2@# produciendo explosin en al&unoscasos.

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1


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Metales alcalinos$t%eos IIASon slidos a temperatura am%iente y tienen propiedades metlicast"picas# a comparacin con los metales alcalinos# los metales alcalinos=t*rreos son ms duros# ms densos y (unden a temperatura ms elevadas.as primeras ener&"as de ioni'acin de los elementos de los alcalinos=t*rreos son %a+as# pero no tan %a+as como las de los alcalinos. Bomosa%emos la (acilidad con la !ue los tomos pierden electrones.

os compuestos de Ba# Sr y Fa son muy seme+antes entre si en muc$osaspectos# estos tres metales se precipitan &eneralmente como car%onatosy despu*s se separa uno de otro utili'ando las di(erencias de solu%ilidades

de sales.

No se encuentran li%res en la naturale'a# se encuentran (ormandocompuestos. Son de color %lanco plateado# malea%les.

Hal&genos

Son los elementos no metlicos de alta reactividad !u"mica# su poderoxidante disminuye al descender en el &rupo. n &eneral# son toxicos yantis*pticos.

CON'I)RACION ELECTRNICA

l modelo modi/cado de Fo$r nos provee de una explicacin de la leyperidica# las re&las !ue &o%iernan la ocupacin de capas# su%=capas y or%itales dan como resultado un patrn repetitivo del arre&lo de loselectrones de valencia en los elementos.

)s"# los elementos !ue son de una misma (amilia# tienen propiedades muysimilares# y claro# sus electrones de valencia tienen el mismo arre&lo.

l arre&lo de los electrones en capas# su%capas y or%itales se

llama con/&uracin electrnica. 4e%ido a los patrones encontrados# es posi%le escri%ir estas

con/&uraciones de manera concisa. a con/&uracin electrnica de un elemento da muc$a in(ormacin ntre otras cosas indica cuntos electrones de valencia tiene y adems

permite sa%er cuntos electrones desapareados tiene.

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:


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as con/&uraciones electrnicas pueden representarse empleando els"m%olo del &as no%le anterior y los electrones de valencia adicionales o

por medio de las estructuras de e?is.

RADIO ATMICOs un t*rmino de re(erencia# !ue se interpreta como el radio de una es(eradentro de la cual se encuentra la mxima pro%a%ilidad de encontrar loselectrones de un tomo.

l radio atmico es la distancia !ue existe entre el nAcleo y la capa devalencia. Por medio del radio atmico es posi%le determinarse el tamaCo deltomo. Se de/ne comoG Hla mitad de la distancia de dos tomos i&uales !ueestn enla'ados entre s".Numerosas propiedades ("sicas incluidas ladensidad# temperaturas de (usin y e%ullicin estn relacionadas con eltamaCo de los tomos# pero el tamaCo es muy di("cil de de/nir.

9 n un &rupo# el volumen atmico aumenta al aumentar J# pues aumenta elnAmero de niveles de ener&"a.

9 n un periodo# el volumen atmico disminuye al aumentar el J6 ya !ue#para el mismo nAmero de niveles aumenta la car&a el*ctrica del nAcleo yde la corte'a y por tanto# la (uer'a de atraccin.

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;


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ENER*A DE IONI+ACINs la ener&"a necesaria para convertir un mol de tomos aislados neutros# enestado &aseoso# en un mol de iones monopositivos.

59&> K , 59&>K K ,e

9 n un &rupo# la ener&"a de ioni'acin disminuye al aumentar el J6 pues alaumentar el nAmero de niveles de ener&"a# los electrones ms externosestn menos atra"dos por el nAcleo y# por lo tanto# es menor la ener&"anecesaria para separarlos.

9 n un periodo# aumenta al aumentar el nAmero atmico6 pues para lamisma capa# a mayor J ms atra"dos por el nAcleo estarn los electrones.

ELECTRONEATI,IDAD

n ,


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l enlace entre tomos de la misma clase y de la misma electrone&atividad

es apolar. Buanto mayor sean las di(erencias de electrone&atividad entre dos tomos

tanto mayor ser la densidad electrnica del or%ital molecular en lasproximidades del tomo ms electrone&ativo. Se ori&ina un enlace polar.

as electrone&atividades de los elementos representativos aumentan dei'!uierda a derec$a a lo lar&o de los periodos y de a%a+o a arri%a dentro decada &rupo.

as variaciones de electrone&atividades de los elementos de transicin noson tan re&ulares. n &eneral# las ener&"as de ioni'acin y laselectrone&atividades son in(eriores para los elementos de la 'ona in(eriori'!uierda de la ta%la peridica !ue para los de la 'ona superior derec$a.

A'INIDAD ELECTRNICA

a a/nidad electrnica 9)> o electroa/nidad se de/ne como la ener&"ainvolucrada cuando un tomo &aseoso neutro en su estado (undamental 9dem"nima ener&"a> captura un electrn y (orma un anin.

59&> K ,e , K 5= 9&>

Si al &anar un electrn se desprende ener&"a# la a/nidad electrnica espositiva# y el ion (ormado esesta%le. Si por el contrario sea%sor%e ener&"a# laa/nidad electrnica esne&ativa y el ion (ormado esinesta%le.

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,@


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%AT"RIA&"$ ' R"ACTI#O$

I. %AT"RIA&"$

9 *radillas

9 >aso =1-l

9 Tubos de ensa3o

9 Es$tula

9 Pin,a de metal

9 Planc8a de +idrio

9 !agueta

9 Probeta

9 Pisceta

II( R"ACTI#O$

9 $)l*ci)nes+

Agua de cloro 3 agua de !romo

%aF? %aCl? @!r? @I? -gCl2? )rCl2? !aCl2

Ag%;' al

%"'Bac

"2);/ al 1

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,,


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Fenolftalena B%a;"9"Cl

9 $)lvenes+

Etanol

Tetracloruro de Carbono BCCl/

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,2


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DETALLES EXPERIMENTALES

I- 'AMILIA DE LOS METALES ALCALINOS- R)PO IA

)> Propiedades ("sicasG

,. -%servar el recipiente y el l"!uido en el !ue se encuentra almacenadoel metal.

2. So%re una planc$a de vidrio colocar una pe!ueCa muestra de metal#

o%servar la apariencia# el %rillo metlico y la reactividad con elox"&eno del aire.

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,3


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3. Bortar con una esptula un pe!ueCo tro'o de metal# o%serve lascualidades anteriores en la nueva super/cie.

Se o%serva !ue todos los slidos metlicos se encuentran sumer&idosen un l"!uido con un alto punto de e%ullicin# en este caso es aceitede pino# dentro de un (rasco de vidrio oscuro. ) causa de su &ranreactividad# los metales alcalinos# !ue son de color %lanco reci*ncortados# se oxidan (cilmente en contacto con el aire# por lo !ue se&uardan corrientemente de esta (orma.

os metales alcalinos son muy %landos 9excepto el litio# al&o msduro> pudi*ndose cortar con la esptula. Por el mismo motivo tienenuna densidad pe!ueCa 9litio# sodio y potasio poseen una densidadmenor de un &ramo por cent"metro cu%ico.

F> Deactividad con el a&uaG

,. n un vaso de ,0@ml# adicionar aproximadamente 0@ml de a&uadestilada o a&ua pota%le# utili'ando una esptula o pin'a introducircon cuidado un pe!ueCo tro'o de litio 9i> por la pared del vaso# lue&otapar con una luna de relo+ y o%servar los (enmenos !ue ocurren.

2. ue&o aCadir 2 &otas del indicador de (enol(tale"na al vaso. )note suso%servaciones# repetir la experiencia con el sodio 9Na> y potasio 9L>.

3. scri%ir las ecuaciones !u"micas de las reacciones.

= ste tipo de reaccin es exot*rmica y en muc$os casos se &enera elsu/ciente calor como para encender el &as $idr&eno !ue se desprende y&enerar (ue&o.

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,


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= a reaccin con el Potasio (ue ms violenta y el (ue&o se encendi msrpido !ue con los otros dos metales. Bon el Sodio el (ue&o dur menos

tiempo y tuvo menos intensidad. con el itio se pudo o%servar unape!ueCa c$ispa $acia el /nal de la reaccin

= odos los slidos se disuelven en al a&ua y cuando se le a&re&an las 2&otas del indicador de (enol(tale"na# todos toman coloracin violeta.

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,0

So.io(Na#

Potasio(/#


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as ecuaciones !u"micas sonG

0Li(s# 1 0H0O(l# 2 0LiOH(ac# 1 H0(g# 1 calo

0Na(s# 1 0H0O(l# 2 0NaOH(ac# 1 H0(g# 1 calo

0/(s# 1 0H0O(l# 2 0/OH(ac# 1 H0(g# 1 calo

II- 'AMILIA DE LOS METALES ALCALINOS T3RREOS- R)PO IIA

)> ormacin de sul(atos

,. n tu%os de ensayo# adicionar ,@ &otas de las soluciones de M&Bl2#BaBl2# SrBl2y FaBl2@#,M respectivamente.

2. )&re&ar a cada tu%o ,@ &otas de E2S-al ,@O. )&itar y esperar lasedimentacin de los precipitados !ue se (orman.

3. scri%ir las ecuaciones !u"micas de las reacciones.

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,1


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= Se o%serva !ue en la reaccin del M&B2 con el E2S- no$u%o precipitacin.

= n las reacciones de BaBl2 y SrBl2 con el E2S-# respectivamente#

si $u%o precipitacin.= Bon la !ue sucedi ms rpido (ue con el FaB2# dndonos

FaS-# un precipitado de color %lanco.

= as ecuaciones !u"micas sonG

MgCl0 1 H0SO4 2 MgSO4 1 0HCl

CaCl0 1 H0SO4 2 CaSO4 1 0HCl

SCl0 1 H0SO4 2 SSO4 1 0HCl

BaCl0 1 H0SO4 2 BaSO4 1 0HCl

F> Solu%ilidad de los sul(atos de los metales )lcalino *rreos en etanolG

= )Cadir 2@ &otas a cada uno de los tu%os de la parte ). )&itar yo%servar la solu%ilidad de los precipitados.

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,:


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= )l a&re&ar las 2@ &otas de etanol a la solucin de FaS-se o%serva!ue este compuesto es moderadamente solu%le en dic$o alco$ol.

III- 'AMILIA DE LOS HALENOS- R)PO ,IIA

)> ormacin de los Ealuros de PlataG

,. n tu%os de ensayo a&re&ar ,@ &otas de las soluciones de Na# LBl#LFr y LI @#,M respectivamente.

2. )Cadir ,@ &otas de )&N-3al ,O# a&itar y o%servar la (ormacin de losprecipitados.

3. scri%ir las ecuaciones !u"micas respectivas.

= Se o%serva !ue para todas las sustancias van a (ormar precipitado#excepto el Na. a solucin se mantiene incolora.

= n la reaccin con el LBl# se (orma precipitado y el l"!uido toma uncolor %lanco.

= n la reaccin con el LFr tam%i*n se (orma precipitado y el l"!uido setorna de un color &ris al&o verdoso.

= Bon el LI la (ormacin de precipitado es ms rpida !ue en los doscasos anteriores y la solucin se vuelve al&o amarillenta.

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,;


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Na' 1 AgNO52 Ag' 1 NaNO5

/Cl 1 AgNO52 AgCl 1 /NO5

/B 1 AgNO52 AgB 1 /NO5

/I 1 AgNO52 AgI 1 /NO5

F> Solu%ilidad de los $aluros de plata en medio amoniacalG

,. )Cadir ,@ &otas de NE39ac>:M a cada uno de los tu%os de la parte )#a&itar y o%servar la solu%ilidad de los precipitados.

2. -rdenar los $aluros se&An la solu%ilidad en el medio.

= )l aCadir el amoniaco se o%serva !ue el )&Bl 9cloruro de plata> es

completamente solu%le.

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,


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= l )&Fr 9%romuro de plata> es moderadamente solu%le en medioamoniacal.

= l )&I 9yoduro de plata> es insolu%le en medio amoniacal# todav"a sepuede o%servar el precipitado en el l"!uido.

B> Propiedad de despla'amiento de los $al&enos.

,. n un tu%o de ensayo colocar ,@ &otas de la solucin de LFr @#,M yaCadir 2@ &otas de a&ua de cloro 9Bl29ac>>. Por la pared del tu%o#a&re&ar ,@ &otas de BBl# a&itar (uertemente y anotar el color de la(ase or&nica.

2. n otro tu%o de ensayo colocar ,@ &otas de LI @#,M y aCadir 2@ &otasde a&ua de cloro 9Bl29ac>>. Por la pared del tu%o# a&re&ar ,@ &otas deBBl# a&itar (uertemente y anotar el color de la (ase or&nica ycomparar con la anterior.

3. n un tercer tu%o de prue%a

a&re&ar ,@ &otas de LI y repetirlos pasos anteriores pero estave' con a&ua de %romo9Fr29ac>>. Bomparar los coloresde las (ases.

. scri%ir las ecuaciones !u"micasrespectivas.

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2@


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= )l a&re&ar el BBl9tetracloruro de car%ono> a am%os tu%os y a&itar(uertemente se puede o%servar !ue en el primer caso# lasedimentacin del Fr2 es li&eramente amarillenta y el l"!uido semantiene incoloro.

= n el se&undo tu%o# la sedimentacin de I2es de color violeta y ell"!uido se torna de color amarillo.


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2,


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0/B 1 Cl0 2 B0 1 0/Cl

0/I 1 Cl0 2 I0 1 0/Cl

= n un tercer tu%o se me'cla LI y a&ua de %romo.

= )l a&re&ar el BBl9tetracloruro de car%ono> y a&itar el tu%o se puedeo%servar !ue la sedimentacin de I2es de color violeta y el l"!uido enel !ue se encuentra toma un color ca(*.

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= a ecuacin !u"mica esG

0/I 1 B0 2 I0 1 0/B

CONC&U$ION"$

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CU"$TIONARIO

6- 7Po 8!% el colo .el eci"iente .e 9i.io en el 8!e se alacena eletal alcalino; 78!i.o en el c!alse enc!enta s!egi.o el etal;

os metales alcalinos tienen la caracter"stica de ser altamente reactivos alcontacto con la lu' ultravioleta# es por eso !ue el envase !ue los contiene de%eser oscuro para de esta (orma evitar la reaccin. )simismo# el envase de%e estarcorrectamente cerrado ya !ue estos elementos se oxidan con (acilidad.

o ideal es lo !ue los l"!uidos !ue los contienen sean de tendencia apolar# node%en me'clarse con el a&ua ya !ue esto dar"a paso a una reaccin. Un e+emplode este tipo de l"!uidos vendr"a a ser el Qerosene o el aceite.

0- 7A 8!% se .e=e la eacti9i.a. .e los etales alcalinos con ag!a? la

@oaci&n .e llaa en alg!nos casos el ca=io .e coloaci&nc!an.o se agega @enol@tale>na a la sol!ci&n nal;_________________________________________________________________________________

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Bomo ya se menciona en la pre&unta anterior# los metales alcalinos tienen lacaracter"stica de ser muy reactivos con el ox"&eno# es por eso !ue ocurre lomismo con el a&ua ya !ue este compuesto lo contiene.

a presencia de llamas se dio de%ido a le reaccin de oxidacin del metal a inpositivo as" como la (ormacin de $idr&eno. Mientras el metal descienda en su&rupo# ir incrementado su densidad# es por eso !ue la reaccin se vuelve msnotoria. l procedimiento consiste en !ue se d* la reaccin en el (ondo del a&ua#inmediatamente se &enera el &as# para lue&o calentarse# produci*ndose as" unape!ueCa explosin !ue pone en descu%ierto la presencia de llamas.

a (enol(tale"na es un indicador del nivel de PE en una solucin# esto !uiere decir

!ue ayudar a clasi/car una solucin en %sica o cida. n soluciones muy cidaspermaneces incoloro pero en presencia de soluciones %sicas tomar un colorrosado !ue se vuelve ms intenso dependiendo a l PE. n los experimentos la(enol(tale"na tomo un color violeta claro.

5- 7

a propiedad es conocida como solu%ilidad %a+a. n una reaccin de precipitacinpor lo &eneral participan elementos inicos# los cuales al reaccionar (orman unproducto insolu%le o precipitado# el cual se caracteri'a por la presencia de unslido !ue se separa inmediatamente de la solucin.

4- E"lica el colo .e la @ase ognica en la e"eiencia .e los

al&genos-

n el primer caso se tra%a+ con el LI# a&re&ando posteriormente B2 y BB6 seo%serv la aparicin de un color violeta y esto ocurri de%ido a la reaccin dadaentre el BBl y el I2.

ue&o al $acer reaccionar el BB con el B2 se o%tuvo color plomo plido6 y en elcaso de la reaccin del Fr2 con tetracloruro de car%ono se lle& a un color naran+aintenso. Bomo conclusin se tendr"a !ue el odo es el !ue produce la coloracinvioleta.

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