Objetivo

LLevar a cabo algunas reacciones qumicas con resultados curiosos como la aparicin de un slido blanco a partir de dos gases incoloros. Identificar los productos y reacctivos implicados en la reaccin

Introduccin

Queremos provocar que en el seno del aire contenido en un tubo surjan de la nada unas nubes en forma de anillos correspondientes al producto de una reaccin qumica.

MaterialesProductos

Tubo de cristal. Algodn. Tapones. Disolucin de cido clorhdrico. Disolucin de Amonaco.

Realizacin prctica

1.- Moja, con cuidado, un algodn con cido clorhdrico (no olvides ponerte los guantes!). 2.- Moja otro algodn con amoniaco. 3.- Coloca cada algodn en los extremos del tubo de cristal y pon un tapn en cada uno de ellos. 4. Al poco tiempo veremos como se forman unos anillos blancos en el interior del tubo. Conforme pasa el tiempo, los anillos van aumentando y acaban por llenar todo el espacio.

Humo blanco

Precauciones

El manejo de productos qumicos es peligroso. Hay que tomar las medidas de proteccin y seguridad adecuadas: uso de guantes, gafas protectoras, ...Es una reaccin que conviene hacerla con los reactivos diluidos y tomando las tpicas y necesarias precauciones que exigen esos reactivos, por su olor picante de uno e irritante del otro.

Explicacin cientfica

Se ha producido la sntesis de cloruro amnico a partir, lgicamente, de vapores de cloruro de hidrgeno y de amoniaco.cido clorhdrico + Hidrxido de Amoniocloruro de amonio(vapores de cloruro de hidrgeno)(vapores de amonaco)HCl +NH3 NH4ClComo la nueva sustancia es slida a temperatura ambiente forma en primer lugar una suspensin en el aire interno del tubo que es la que aparece en forma de nubes anulares. Finalmente el cloruro amnico precipitar en las paredes del tubo formando una capa blanca en el mismo.Es una reaccin llamativa, ya que sorprende tanto que de la nada se forme algo ya que el cloruro de hidrgeno y el amoniaco son gases incoloros- como que se produzca no inmediatamente sino al cabo de un cierto tiempo, que es el que tardan ambos gases en encontrarse.

Curiosidades y otras cosas

En el laboratorio suele aparecer de forma causal el cloruro de amonio cuando colocamos, prximas entre s, dos botellas (no hermticamente cerradas) que contengan disoluciones de amonaco y cido clorhdrico. Al cabo de unos das se observa la aparicin de un slido blanco sobre el tapn de la segunda disolucin debido a que las molculas de amonaco son ms ligeras y, por ello, se difunden ms rpido que las de HCl y, consecuentemente, las molculas de NH3y de HCl colisionan ms cerca de la botella del cido. El Cloruro de amonio es un slido inico de color blanco que est formado por una red gigante de iones y es muy poco corrosivo a diferencia de los gases incoloros HCl y NH3a partir de los que se ha formado.

Bibliografa

Lister, Ted. (2002). Experimentos de Qumica clsica. Ed. SntesisLibro que recoge 100 experimentos sencillos, divertidos y asequibles, recopilados por Ted Lister, profesor titular le The Royal Society of Chemistry 1993-1994. Nubes blancas

REALIZADA EL 21 DE NOVIEMBRE DE 2013

OBJETIVOS

*Esta prctica esta enfocada en una serie de objetivos:*Llevar a cabo una reaccin entre dos sustancias incoloras para formar una sustancia colora (Humo blanco)*Identificar los productos y reactivos de una reaccin*Comprobar la ley de Graham

INTRODUCCION TEORICA

Se va a producir la sntesis de cloruro amnico a partir, lgicamente, de vapores de cloruro de hidrgeno y de amoniaco.

cido clorhdrico + Hidrxido de Amoniocloruro de amonio(vapores de cloruro de hidrgeno) (vapores de amonaco)

Como la nueva sustancia es slida a temperatura ambiente forma en primer lugar una suspensin en el aire interno del tubo que es la que aparece en forma de nubes anulares. Finalmente el cloruro amnico precipitar en las paredes del tubo formando una capa blanca en el mismo.Como vamos a usar unas disoluciones, es importante saber como estan tanto el amoniaco como el cido clorhdrico. El cido clorhdrico presenta un equilibrio de este tipo

HCl + H2O H3O+ + ClMientras que la disolucin de amoniaco presenta este equilibrio

Es una reaccin llamativa, ya que sorprende tanto que de la nada se forme algo (ya que el cloruro de hidrgeno y el amoniaco son gases incoloros) como que se produzca no inmediatamente sino al cabo de un cierto tiempo, que es el que tardan ambos gases en encontrarse.

El cloruro de amonio es un slido que forma esa niebla por ser una dispersin de un slido en un gas. Es un til en farmacologa pero tambin se usa como acidificante, con uso diurtico y como expectorante. No es un producto cotidiano hay que tener PRECAUCIN con l y siempre tenerlo bajo el control de un experto (en mi caso el profesor)

MATERIALES

(PRINCIPALES)Disolucin de cido clorhdrico HClDisolucin de Amoniaco NH3.

Tubo de cristalTaponesAlgodn

(OTROS)Pinceles y brochasReglatiles para nuestra seguridad (guantes, gafas, bata...)CristalizadoresCronmetroSoportes, nueces y pinzasMEDIDAS DE SEGURIDAD

Estamos trabajando con productos con cierto nivel de peligro. Son bastante irritantes por ello voy a dar una serie de pautas de precaucin:

*Usar utensilios de seguridad (bata, gafas protectoras, guantes...)*No oler directamente el producto . Si se tiene mucha curiosidad cientfica en saber como huele abanicar con la mano algo de el aire cercano al producto hacia nosotros*Tomrselo todo con mucha seriedad. Los accidentes ocurren cuando menos lo esperamos, pero siempre son predecibles*Hacer la prctica en un lugar muy ventilado*Una campana para gases sera ideal para esta prctica*Tener cuidado con la gente de alrededor, trabajar si se puede, en lugares despejados*Hagas lo que hagas hazlo con seguridad, si no estas seguro mejor vuelve a consultar

SANITEX NO SE HACE RESPONSABLE DE CUALQUIER ACCIDENTE

Mxima precaucin al usar cidos o sustancias irritantes

Siempre liberar gases en lugares bien ventilados

PROCEDIMIENTO

Vamos a dividir la practica en tres partes(Siendo la segunda, la ms importante):

1)OBSERVACIN DE HUMO FORMADO POR EL CLORURO DE AMONIO

Tomando siempre mucha precaucin, cogeremos (con una brocha o pincel) cido clorhdrico y lo untaremos en la base de un cristalizador y con otra brocha untaremos amoniaco en el otro cristalizador e inmediatamente tapamos un cristalizador con el otro. La reaccin sera rpida y podremos observan una densa niebla de cloruro de amonio(NH4Cl)en cuestin de segundosEsto fue simplemente para observar la espontanea aparicin de la niebla. Ahora evacuaremos dicha niebla por donde el profesor nos indique (en mi caso, la ventana)

Los dos cristalizadores conteniendo el cloruro de amonio

2)FORMACIN DEL ANILLO DE HUMO EN EL TUBO

Esta parte consiste en impregnar con un pincel, una bola de algodn con cido clorhdrico y otra con amoniaco, ponerlas en los extremos del tubo (Sabiendo en que extremo estas poniendo cada reactivo) y cerrar bien el tubo con tapones. Lo ms cmodo es crear una estructura que sujete tanto la regla como el tubo y no tengamos que estar con incomodidades que son perfectamente evitables ( Ahora subir una foto donde se vea la estructura).Pasado algo de tiempo (varia segn las cantidades, en mi caso fueron 4 minutos) podremos observar un anillo en el tubo (Este es el momento de encender el cronmetro) , siempre coincidir que esta ms cerca de el lado del cido clorhdrico que del amoniaco ya que las molculas de cido clorhdrico son ms pequeas. Este anillo ira avanzando y cada cierto intervalo de minutos( En mi caso 5) observaremos cuanto ha avanzado respecto de su posicin inicial. Al cabo de un rato, todo el tubo se llenara de niebla.

Estructura que usamos para la prctica

3)ESTUDIO DE LA LEY DE GRAHAM

Con los datos anteriores de espacio y tiempo calcularemos la velocidad y despus aplicaremos la ley de Graham

La Ley de Graham, formulada en1829 porThomas Graham, establece que las velocidades de efusin y difusin de los gases son inversamente proporcionales a lasraces cuadradas de sus respectivas masas molares.

Siendolas velocidades ylas masas molares.

Efusin es el flujo de partculas de gas a travs de orificios estrechos o poros.

No pudimos determinar correctamente la velocidad de difusin que le corresponderia a el cido clorhdrico, sin embargo la ley de Graham puede ayudarnos a conocerla ya que la velocidad de difusin del amoniaco si que fue determinada (0,26 cm/s) ya que vimos que en los 5 minutos (300 segundos) recorri 8 centmetros (0,08 metros) y con la frmula de la velocidad hallamos el anterior resultado

ESPACIOTIEMPO

0.08metros300 segundos

La masa molecular del amoniaco es 36,5 y del cido clorhdrico 17, por tanto (siendo X la velocidad de difusin del cido clorhdrico) hallamos...

A partir de este dato (Que no seria completamente exacto ya que nosencontraramoscon un error bastante alto y con unas formas de medir el espacio bastante inexactas) Se comprueba la ley de Graham y vemos la diferencia de velocidades

Repasando resultados con el resto de grupos observ que un grupo no solo hallo la velocidad del amoniaco, tambin consigui la velocidad del cido clorhdrico mediante cintas indicadoras de PH (variante del experimento que viene recogida ms adelante) y comprobaron como se cumpla la ley de Graham igualando el cociente de velocidadesy el cociente de las races de las masas moleculares

ATENCINHay una manera mejor de calcular ambas velocidades. Calcular en cuanto tiempo se forma el anillo y de ah sacar los espacios para calcular las velocidades como se explica en el siguiente esquema grfico

De este modo tambin debe ser igualel cociente de velocidades y el cociente de las races de las masas moleculares. A algunos de mis compaeros les salio exacto aunque no hay que extraarse si hay algo de error

Estos son los datos que tomaron:La distancia del anillo con el cido clorhdrico es de 170 milmetros ( 0,17 metros)La distancia del anillo con el amoniaco es de 260 milmetros ( 0,26 metros)El anillo apareci a los 270 segundosLa velocidad del cido clorhdrico es...

la velocidad del amoniaco es..

Por tanto, segn la ley de Graham..

.y

Los datos son (despreciando el error) muy parecidos por lo que atribuimos el error al los elementos de medida y a la aproximacin de decimales y comprobamos que la ley de Graham se cumple.VARIANTES DE ESTA PRCTICA

*A lo largo del tubo podemos incluir una cinta indicadora de PH, es muy interesante ya que el amoniaco es base y el cido clorhdrico un cido. El amoniaco al ser una base teir la cinta de azul y el cido clorhdrico al ser un cido lo har de rosa*La niebla se forma muy facilmente por tanto usar cristalizadores no es del todo necesario, aunque si ms seguro que con tubos de ensayo*Podemos observar la formacin de cloruro de amonio en estado puramente slido si lo dejamos reposar. Se formara una especie de capa blanca

OBSERVACIONES Y CURIOSIDADES

*Al tocar el tubo se nota un ligero (repito LIGERO) cambio de temperatura, se nota un poco de calor en el tubo.He comprobado que es una reaccin exotermica pero solo note el cambio en el tubo de mi grupo por tanto no puedo asegurar que no sea un cambio de temperatura espordico*Si se dejan abiertas las botellas de amoniaco y cido clorhdrico tambin se formara una tenue niebla blanca cerca, adems en la rosca del tapn es habitual encontrar cloruro de amonio en estado slido debido a esta reaccin*Se forman una serie de "olas" o corrientes de humo al mover bruscamente el tubo o al abrir uno de los tapones (Si vas a abrirlo asegrate de hacerlo en un lugar ventilado)

CONCLUSIN

Esta prctica nos ha ayudado a darnos cuenta de cuales son los productos y reactivos en una reaccin (Bastante til para alumnos que somos novatos en esto), tambin hemos cado en la cuenta de que las molculas de cido clorhdrico son ms pequeas que las de amoniaco. Sin darnos cuenta aprendemos de la experiencia cosas muy tiles, desde la comprobacin de la ley de Graham hasta trabajar con velocidades moleculares (difusin, efusin...) Es una prctica muy recomendable pero siempre con las medidas de seguridad apropiadas.Espero que les mi prctica les sea til, esta ideado para que salga todo bien segn mis pasos pero si somos bastante novatos enqumica(Que es mi caso) hacerlo todo bajo lasupervisinde alguien ms experimentado.

SUERTE

BIBLIOGRAFIA

Editor del titulo

Editor de ecuaciones

Contenido extra de Lay de Graham

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NUBES BLANCAS

Materiales:Tubo ancho y hueco de vidrioSoportes para el tuboAlgodonesDisolucin de cido clorhdricoDisolucin de amoniacoCmo lo haremos?Dispondremos horizontalmente el tubo de vidrio. Empaparemos sendos algodonescon cada una de las disoluciones. Con los algodones empapados cerraremos a modode tapones- ambas bocas del tubo.El resultado obtenido es...Al cabo de un minuto aproximadamente veremos como se forman unos anillosblancos en el interior del tubo. Conforme pasa el tiempo, los anillos van aumentando y acaban por llenar todo el espacio.Explicacin:Se ha producido la sntesis de cloruro amnico a partir, lgicamente, de cloruro dehidrgeno y de amoniaco. Como la nueva sustancia es slida a temperaturaambiente forma en primer lugar una suspensin en el aire interno del tubo que es laque aparece en forma de nubes anulares. Finalmente el cloruro amnico precipitaren las paredes del tubo formando una capa blanca en el mismo.Es una reaccin llamativa, ya que sorprende tanto que de la nada se forme algo ya que el cloruro de hidrgeno y el amoniaco son gases incoloros- como que seproduzca no inmediatamente sino al cabo de un cierto tiempo, que es el que tardanambos gases en encontrarse. Es una reaccin que conviene hacerla con los reactivosdiluidos y tomando las tpicas y necesarias precauciones que exigen esos reactivos.Hay que tener mucho cuidado con ellos, por su olor picante de uno e irritante delotro.

martes, 26 de octubre de 2010Niebla misteriosaCuando hablamos decido clorhdrico, en realidad hablamos de una disolucin. Una disolucin de un gas en agua, concretamente de cloruro de hidrgeno en agua. Se trata de una disolucin cida puesto que el cloruro de hidrgeno en agua se comporta como un cido fuerte. Elamoniacotambin es un gas, que se puede disolver en agua, y es tambin una base dbil.

Al acercar simplemente estas dos disoluciones podemos ver algo extraordinario. Si las concentraciones son elevadas (llegando a la saturacin),el cloruro de hidrgeno gas se liberar de su disolvente, al igual que el amoniaco llegando stos a coincidir. Se establecer entonces una reaccin cido-base formndosecloruro de amonioslido en el ambiente.

Un experimento realmente interesante que se puede realizar con cido clorhdrico y amoniaco es el clculo de la velocidad de difusin de un gas, y comprobar que efectivamente depende inversamente del cuadrado de su masa molar (ley de Graham).

Ecuacin de la ley de Graham:

Para dos gases:

El Experimento

La idea es utilizar un tubo de plstico transparente (metacrilato) abierto por los dos lados, plastelina y dos palillos para los odos. Doblamos por la mitad un palillo y se clava sobre un buen trozo redondo de plastelina. Hacemos lo mismo con el otro palillo y lo clavamos a otro buen trozo de plastelina. Mojamos uno de los palillos en cido clorhdrico y el otro en amoniaco y los colocamos dentro del tubo con los palillos en el interior del tubo, tapando con cada una de las plastelinas las salidas del tubo.BIBLIO

http://www.jpimentel.com/ciencias_experimentales/pagwebciencias/pagweb/la_ciencia_a_tu_alcance/Experiencias_quimica_humos_blancos.htm

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