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INTRODUCCIN

En el siguiente informe daremos a conocer los cambios que pueden realizar la materia, uno de estos son los cambios fisicos y qumicos en el cual utilizaremos la experiencia de la liberacin del gas hidrgeno mediante una reaccin qumica simple y las diferencias de temperatura de ebullicin que pueden tener sustancias diferentes.

OBJETIVOS

El objetivo principal de este experimento es poder diferenciar un cambio qumico de uno fsico.

Comprender que es necesario saber las propiedades fsicas y qumicas de un cuerpo, para poder identificarlos.

Conocer que todos los elementos no tienen un mismo punto de ebullicin, sino que estos varan de acuerdo a la composicin de la sustancia, como se ha podido experimentar con la cetona, el carbono y el agua.

FUNDAMENTO TERICO

Conceptos Bsicos:

Mezcla: es la combinacin de 2 o ms sustancias puras cuya composicin es variable (Ejemplos: Plstico, Vidrio, Aire, Piedras, Agua y Aceite, etc) Mezcla Heterognea: es una mezcla no uniforme y consiste de partes que son fsicamente distintas (Piedras en Agua, Agua y Aceite, etc).

Mezcla Homognea: es una mezcla uniforme en su Totalidad y suele llamarse solucin (Ejemplo: Aire, Sal en Agua). Las Aleaciones (Mezcla de Metales) son soluciones slidas.

Cambios Fsicos: son cambios que no involucran la obtencin de nuevas especies qumicas. (Ejemplo: Cambios de Estado, Disolucin, Cristalizacin, Filtracin, Fragmentacin).

Cambios Qumicos: son cambios que implican la transformacin de una sustancia en otras sustancias. (Ejemplo: Combustin, Oxidacin, Polimerizacin, Neutralizacin de cidos y Bases, Precipitacin, Formacin de Complejos, Explosiones, etc.).

Reaccin qumica

El calor tambin puede causar cambios qumicos, pero stos pueden ser provocados -adems- por otras formas de energa. Se caracterizan porque se altera la naturaleza de la sustancia, son irreversibles y -siempre- dan origen a nuevas sustancias.

Al proceso de unin y transformacin de dos o ms sustancias en otras nuevas y con distintas caractersticas se le llama reaccin qumica.

Toda reaccin qumica se puede representar a travs de una ecuacin qumica, es decir, la ecuacin qumica es la representacin escrita de una reaccin qumica.

Cuando decimos que tras un cambio qumico se forma una nueva sustancia, hacemos referencia a que las sustancias iniciales que participan en l son diferentes a las sustancias finales que se obtienen.

Las sustancias iniciales se llaman reactantes y son las que inician un cambio al reaccionar entre s. Las sustancias finales se llaman producto y son las que se obtienen despus del cambio; corresponden a sustancias nuevas.

Si se quiere representar una reaccin qumica a travs de una ecuacin qumica, sta se puede escribir como:

A+ B (C+D)

A+B son los reactantes y C+D son los productos

Tres tipos de reacciones

Tanto en el medio ambiente natural como en forma experimental es posible observar diferentes tipos de reacciones qumicas, que pueden ser de sustitucin, descomposicin o sntesis.

De sustitucin

Las reacciones de sustitucin se producen cuando, al reaccionar ciertos compuestos entre s, un tomo es desplazado por otro y se forman, de este modo, nuevas sustancias.

Por ejemplo:

a) Metano + Oxgeno = Dixido de Carbono + Agua

b) Sulfato de Cobre + Hierro = Sulfato de Hierro + Cobre

Si esta ltima frmula la experimentramos en el laboratorio, uniramos el sulfato de cobre, que se presenta como una solucin azul, con una virutas de hierro. El resultado sera el sulfato de cobre, el que se presentara como una solucin amarillo-verdosa, y el cobre quedara como un sedimento caf.

De descomposicin

Son reacciones en las cuales sustancias complejas pueden llegar a formar sustancias ms simples por efecto del calor.

Por ejemplo:

a) xido de Mercurio + Calor = Mercurio + Oxgeno

b) Agua + Corriente elctrica = Hidrgeno + Oxgeno

Si esta ltima frmula la experimentramos en el laboratorio, a una sustancia lquida (agua) le aplicaramos energa elctrica (corriente) y el resultado sera la formacin de dos gases (Hidrgeno y Oxgeno), ambos incoloros.

De sntesis

Estas son reacciones en las cuales participan dos o ms sustancias, que forman una nueva.

Por ejemplo:

a) Cal + Anhdrido Carbnico = Carbonato de Calcio

b) Hidrgeno + Cloro = cido Clorhdrico

Si esta ltima frmula la experimentramos en el laboratorio, haramos reaccionar dos sustancias, en que el hidrgeno se presenta como un gas incoloro y el cloro como un gas verdoso. El resultado sera la formacin de un nuevo gas, el cido clorhdrico.

Velocidad de reaccin

La transformacin de reactantes en productos requiere de un cierto tiempo. Existen reacciones que ocurren con una gran rapidez, mientras que otras son ms lentas. Al tiempo que se demoran los reactantes en transformarse en productos se denomina velocidad de reaccin.

Considerando el tiempo, se pueden observar:

-Reacciones rpidas: son aquellas en las cuales no es posible medir el tiempo mientras ocurren, por ejemplo, una explosin.

-Reacciones lentas: son todas aquellas en que es posible medir el tiempo en que ocurren. Para ello se usa un instrumento denominado cronmetro. Por ejemplo, se puede medir el tiempo que tarda una manzana en descomponerse.

Factores

La velocidad de reaccin se puede modificar si se utilizan o manejan ciertos factores, tales como:

-Temperatura: Si una determinada reaccin se realiza a una mayor temperatura, se obtendrn ms rpidamente el o los productos. Esto indica que el tiempo de reaccin es menor.

-Concentracin de los reactantes: Mientras mayor sea la cantidad de reactantes que se utilice en una determinada reaccin, mayor ser la velocidad con que se forman el o los productos. Por ejemplo, si al encender un brasero se aplica aire (oxgeno) con un cartn o un secador de pelo, ms rpidamente se encender el carbn.

-Grado de divisin de los reactantes: Si a una sustancia se le hace reaccionar dividida en pequeos trozos, ms rpidamente ocurrir la reaccin. Por ejemplo, para hacer un pur de papas, stas estarn cocidas antes si las cortamos en trozos pequeos, que si son cocidas enteras.

Existe otro factor que modifica la velocidad de reaccin. Este corresponde a algunas sustancias que, al ser adicionadas a los reactantes, aceleran la reaccin, es decir, ocurre en menor tiempo. Estas sustancias reciben el nombre de catalizadores. Ejemplos de ellas son el xido de Manganeso y el Zinc. Lo novedoso de estos catalizadores es que ellos aceleran la transformacin de los reactantes en productos, pero no sufren modificacin en su estructura interna.

AGUA. Se define como un cuerpo mineral, de mxima importancia en la naturaleza y para la vida vegetal, animal y humana. La media de esta sustancia en los organismos es del 75%, con un mximo del 98% en las medusas y un mnimo del 55% en el lucin o serpiente de vidrio. Una persona puede aguantar sin beber agua hasta diez das a temperaturas de 101 C; siete das a los 321 y dos das a ms de 451. La deshidratacin es causa de muerte. Temperatura de Ebullicin: Es la temperatura con la que el agua se convierte en gas (vapor de agua) y depende de la altitud (presin atmosfrica): A mayor altitud (menor presin), menor temperatura de ebullicin. Por otra parte, los compuestos ms ligeros se evaporan a menor temperatura que los ms pesados. Siguiendo esta regla, sabiendo que el peso molecular del agua es 18 y comparndolo con otras sustancias, deducimos que la temperatura de ebullicin del agua debera ser 91 bajo cero y entonces, a temperatura ambiente no habra agua lquida y, por tanto, no habra vida. Sin embargo, la temperatura de ebullicin del agua es, por fortuna, bastante mayor: 100C aproximadamente. Esto es as debido a que los tomos de agua estn tan fuertemente unidos que se necesita mucha energa (calor) para separarlas (convirtindolas en gas). En una olla a presin, como el vapor de agua no puede escapar, aumenta la presin y as aumenta la temperatura de ebullicin del agua, situndose por encima de los 100 y consiguiendo que los alimentos se cocinen ms rpidamente

PROPIEDADES DEL AGUA

Podemos calcificarlas en: Fsicas y Qumicas

Propiedades fsicas:

Es un cuerpo lquido, incoloro, inodoro e inspido.

En grandes cantidades toma una coloracin azul-verdosa.

Su densidad es igual a 1 g/cm3 cuando se determina a 40C y al nivel del mar.

Hierve a la temperatura de 100C al nivel del Mar.

Su punto de solidificacin es de 0C (forma el hielo).

Tiene gran poder disolvente por lo que se les llama "disolvente universal".

Propiedades Qumicas

Se combina con metales y no metales dando oxido.

Se combina con xidos metlicos y da bases.

Se combina con xidos no metlicos y de cidos oxcidos.

Se descompone por electrolisis de hidrgeno y oxigeno.

Para descomponerse por otro procedimiento necesita temperatura superiores a 27C

ALCOHOL. m. Lquido que se obtiene por destilacin. desnaturalizado: el que se mezcla con sustancias para hacerlo desagradable al gusto. Su temperatura de ebullicin es de 78CBENCINA. f. Sustancia lquida, incolora, de olor aromtico, penetrante, que se obtiene de la hulla y se usa para quitar manchas a la ropa, combustible para encendedores, etc.

DESARROLLO EXPERIMENTAL

1. Para el experimento de cambio qumico

Se prepara y limpian los materiales a utilizar como son el matraz, la pipeta, el cido, el zinc y un globo.

Se pasa a obtener el zinc de las pilas alcalinas.

Se mide la cantidad precisa de cido (HCL) a utiliza, en este caso 40mL.

Se vierte el cido (HCL) necesario, previa medicin en el matraz.

Se procede a juntar el zinc obtenido de las pilas con el cido en el matraz.

Inmediatamente ponemos el globo en la boca del matraz.

La reaccin cido zinc toma un color negruzco.

Esperamos que termine la reaccin qumica para liego hacer un nudo al globo y comprobar la liberacin del hidrogeno.

2. Para el experimento de Cambio Fsico

Se preparan y limpian los materiales de laboratorio a utilizar en el experimento como los tubos de ensayo, gradilla, calentador y las muestras de Alcohol, Bencina y Agua.

Se llenan los tubos de ensayo con las muestras de H2O, C6H6, C2H5OH ( Agua, Bencina y Alcohol respectivamente)

En un vaso precipitado lleno de agua colocamos los tres (3) tubos de ensayo con sus respectivas muestras.

Procedemos a colocar el vaso precipitado sobre el calentador.

Despus de cierto tiempo se toman las temperaturas de ebullicin de cada una de las muestras.

Se anotan los valores experimentales para posteriormente determinar el porcentaje de error con respecto a los valores tericos de ebullicin de cada unas de las muestras.

(1) Se deposita 25g de zinc en 40ml de cido con el propsito de liberar gas hidrgeno con el cual se infla el globo segn la reaccin:

Zn + HCl ZnCl + H

(2)Se calientan en tres tubos de ensayo tres sustancias diferentes (alcohol, bencina, agua) con el fin de comparar las temperaturas de ebullicin entre ellas y entre sus valores reales y sus valores tericos.

Teb(Terico):

(AGUA) 100C (BENCINA) 80.2C (ALCOHOL) 78,4C Las temperaturas de ebullicin obtenidas fueron:

(AGUA) 91C (BENCINA) 75.7C (ALCOHOL) 74.5C

CONCLUSIONES

Un cambio qumico modifica la estructura interna de una sustancia alterando su composicin formndose as nuevas sustancias, los cambios efectuados en esta son irreversibles (esto quiere decir que no se puede regresar a su forma original). Ac los cambios de energas involucrados son muy altos.

En un cambio fsico no se altera las propiedades de la materia sino tan solo en la forma de esta, los cambios producidos son reversibles (se puede regresar a la materia a su estado original). Los cambios de energa involucrados son menores.

Es necesario estar atentos al momento de ebullicin del agua, alcohol y bencina para obtener resultados lo ms precisos posibles.

Se debe tratar de ser exactos con las cantidades a mezclar, pues el ser demasiado impreciso en ello puede desencadenar un mal resultado en el primer experimento.

RECOMENDACIONES

Tener los materiales adecuados en buen estado antes de empezar con el experimento.

A medida que se sigue las pautas para el experimento debemos ir trabajando en orden, e ir ordenando y lavando los materiales que no se utilizaran mas.

Utilizar en la reaccin las cantidades de sustancia exactamente (o lo mas aproximada posible) como lo establece el encargado, ya que al trabajar con cantidades desproporcionales a las mencionadas llevara a la ineficiencia del experimento (no reaccionaria como se esperaba).

Tomar las precauciones necesarias al momento de la reaccin verificando que todo salga tal cual como se haba planificado.

Lavar los instrumentos que se van a usar durante la experiencia preferiblemente con agua destilada.

Tener precaucin con el cido clorhdrico en el uso de la experiencia porque es muy corrosivo.

BIBLIOGRAFIA

QUMICA DE LA CIENCIA CENTRAL

PEARSON EDUCACIN, MXICO 2004

NOVENA EDICIN

BROWN LEMAY BURSTEN

PG. 10

QUIMICA

RAYMOND CHANG

CUARTA EDICIN

PG. 8

QUMICA INORGNICA

JORGE VIDAL

PG. 12, 53, 54, 137, 136

EDITORIAL ROMAN SOPENO, SIA

PROVENZO 95 BARCELONA

ENCICLOPEDIA CONSIGA SOPENA

TOMO II

PG. 802

http://icarito.latercera.cl/enc_virtual/c_nat/materia/5.htmlhttp://www.ur.mx/cursos/diya/quimica/jescobed/defcap1.htm#homondice

I. Introduccin......................................................1

II. Objetivo.............................................................2

III. Fundamento terico........................................3

IV. Descripcin del experimento........................9

V. Conclusiones.....................................................12

VI. Recomendaciones............................................13

VII. Bibliografa.......................................................14

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