Pontificia Universidad Catlica del EcuadorFacultad de Ciencias Qumicas y NaturalesEscuela de Ciencias QumicasAsignatura: Qumica Inorgnica Segundo SemestrePractica N7, Propiedades y reacciones de elementos del grupo 14 (o IV A) Carolina Puertas 19 de Marzo del 2015

Objetivos: Plantear las reacciones qumicas de cada experiencia en base a las observaciones. Determinar las caractersticas qumicas de los elementos de la familia VA. Resumen:En base a las reacciones de los elementos principales de la familia IV A con cidos y bases, al calentar el xido de estao y colocar una astilla en ignicin se puede corroborar la presencia del hidrogeno y oxigeno. Como elemento representativo de esta familia est el carbono; por esto y su carcter de no metal en esta prctica se lo utiliza en gran cantidad.Introduccin o Marco Terico: Grupo IVA o Carbonoideos. Tienen propiedades muy variables segn su ubicacin dentro del grupo. El carbono es un no metal tpico y forman uniones covalentes. El silicio y el germanio son metaloides y el estao y plomo son metales. El carbono forma parte de todos los seres vivos y de todos los materiales de origen orgnico. Se conocen ms de dos millones de compuestos de carbono en tanto que de los dems elementos juntos se han determinado unos 200 mil. La qumica de los compuestos del carbono es el tema de la qumica orgnica. El carbono forma parte de la corteza terrestre en un 0,03% y la atmosfera contiene un 0,03% de CO2 en volumen. El carbono se presenta tambin libre en la naturaleza en tres formas alotrpicas: carbono amorfo, carbono grafito de color negro en cristales hexagonales y el carbn diamante en forma cristalina octogonal. El silicio que constituye el 28% de la corteza terrestre, es el elemento ms abundante all despus del oxigeno. Se le encuentra como dixido de silicio, SiO2, llamado slice, en las arenas de las playas y de los desiertos.El germanio, estao y plomo son metales. El germanio es un semiconductor y se utiliza en la fabricacin de transistores. El estao y el plomo son metales blandos y de bajos puntos de fusin, en particular el plomo que es bastante maleable. (Xavier) (Carvajal, 1999) Parte experimentalEquipos, materiales y reactivos.

MaterialesReactivos

Gradilla para tubos. Mechero de Bunsen.

cido Sulfrico.

cido Sulfrico

Pinzas de tubos. Esptula. Soporte Universal.

NaOH 6 N

NaOH

Carbn vegetal. cido clorhdrico 1N cido clorhdrico concentrado cido ntrico concentrado Solucin de ndigo xido de estao

Tubos de ensayo.

Pinza de bureta. Vaso de precipitacin. Bureta. Fibra o lana de vidrio. Plomo metal Estao metal

Procedimiento:1. En un tubo de ensayo colocar un trozo pequeo de carbn y aadir 1 ml de cido sulfrico. Anotar las observaciones.2. En un tubo de ensayo poner un trozo pequeo de carbn y aadir 1 ml de hidrxido de sodio; calentarlo y observar que le sucede al carbn.3. En una bureta, aadir sucesivamente 1 cm de lana de vidrio y carbn activo. Dejar pasar lentamente a travs del carbn 50 ml de solucin de ndigo y examinar el lquido obtenido.4. Colocar pequeas muestras de xido de estao en un tubo de ensayo y calentarlo a la llama del mechero. Comprobar si se desprende oxigeno y anotar la apariencia del residuo. Segunda parte. Reacciones de plomo y estao con los cidos. 1. Colocar una pequea muestra de plomo metal en tres tubos de ensayo. Aadir 2 ml de una solucin de HCl 1M en uno de ellos y calentar. Observar si desprende algn gas y si no, repetir con HCl concentrado con el segundo tubo ensayo. En el tercer tubo aadir 2 ml de cido ntrico concentrado.Repetir estos ensayos con pedazos pequeos de estao metlico.Cuestionario:a) Comportamiento de carbn en cido o bases(Cases & Hens, 1988).cidos Bases

Cristalinos

Micricrsitalinos: partculas fciles de filtrar y poco contaminadas.

b) En base al comportamiento del carbono; citar unos comerciales de estos elementos.

c) Diferenciar entre absorcin y adsorcin. (INGENIERA DE PROCESOS TRMICOS ABSORCIN Y ADSORCIN)Absorcin Adsorcin

La absorcin se utiliza para eliminar uno o varios componentes de una corriente gaseosa utilizando un disolvente. La absorcin puede perseguir diversos objetivos: Recuperar un componente gaseoso deseado. Eliminar un componente gaseoso no deseado. Se puede tratar, por ejemplo, de la eliminacin de una sustancia nociva de una corriente de gases residuales. Obtencin de un lquido; un ejemplo sera la produccin de cido clorhdrico por absorcin de HCl gaseoso en agua. En la absorcin participan por lo menos tres sustancias: el componente gaseoso a separar (absorbato), el gas portador y el disolvente (absorbente).

La adsorcin se utiliza para eliminar de forma individual los componentes de una mezcla gaseosa o lquida. El componente a separar se liga de forma fsica o qumica a una superficie slida. El componente eliminado por adsorcin de una mezcla gaseosa o lquida puede ser el producto deseado, pero tambin una impureza. El slido recibe el nombre de adsorbente, y el componente que se adsorbe en l se denomina adsorbato. El adsorbente se debera ligar, en lo posible, slo a un adsorbato, y no los dems componentes de la mezcla a separar. Otros requisitos que debe cumplir el adsorbente son: una gran superficie especfica (gran porosidad) y tener una buena capacidad de regeneracin.

d) Cul de estos dos procesos (absorcin o adsorcin) se usa en el filtro del agua?La adsorcin es un proceso donde un slido se utiliza para eliminar una sustancia soluble del agua. En este proceso el carbn activo es el slido. El carbn activo se produce especficamente para alcanzar una superficie interna muy grande (entre 500 - 1500 m2/g). Esta superficie interna grande hace que el carbn tenga una adsorcin ideal. El carbn activo viene en dos variaciones: Carbn activado en polvo (PAC) y carbn activado granular (GAC). (INGENIERA DE PROCESOS TRMICOS ABSORCIN Y ADSORCIN)

Resultados:Elemento/ Solucin Antes Durante Al terminar la reaccin

Carbono Polvo fino de coloracin negra Se produce burbujeo, se calienta un poco.

C+H2SO4 consistencia de brea diluida.

H2SO4

Coloracin Transparente.

NaOH Liquido de coloracin transparente. Se produce un burbujeo

C+NaOH consistencia pastosa de brea.

xido de estao

Polvo blanquecino fino. SnO2+O2 al introducir la astilla en ignicin se mantiene encendida.

Plomo

Metal gris-Azulado.

Plomo+HCl ( c )

Reaccin que no necesita calor instantneo y exotrmico.

Plomo + HCl

Reaccin que necesita del calor

Plomo+HNO3 Reaccin que necesita del calor.

Estao

Metal blando, color blanco plateado.

Estao +HCl ( c ) Reaccin necesita de calor

Estao + HCl

Reaccin necesita de calor.

Estao+HNO3 Reaccin que no necesita calor instantneo y exotrmico.

Reacciones (Xavier):

Discusin de Resultados: Se pudo identificar como los el carbono reacciona de formas totalmente diferentes con un acido y una baseCompuestoReaccin Resultados

Coloracin fucsia de la fenolftalena que denota la presencia de un hidrxido o base.

Coloracin fucsia de la fenolftalena que denota la presencia de un hidrxido o base.

El estao y el Plomo reaccionan solo cidos y no con agua debido a sus propiedades,

Conclusiones:

Las propiedades de los elementos de la familia IV A estn sumamente ligadas a sus caractersticas, por ejemplo el carbono como no metal reacciona de manera diferente que el plomo y el estao con los cidos debido a su carcter de no metal nicamente se produce una reaccin de descomposicin o de oxido- reduccin mientras que con los metales (plomo y estao) una reaccin de precipitacin con desprendimiento de gases. Los elementos metlicos de esta familia necesitan cido concentrados para reaccionar sin necesidad de requerir un catalizador En base al conocimiento de las propiedades de cada elemento la observacin de los precipitados y el color de los gases desprendidos es posible establecer la reaccin qumica correspondiente a cada experiencia.Bibliografa

INGENIERA DE PROCESOS TRMICOS ABSORCIN Y ADSORCIN. (s.f.). Recuperado el 19 de Marzo de 2015, de http://www.gunt.de/download/absorption_spanish.pdfXavier, R. Hola Qumica! . Quito: Colegio San Luis Gonzaga.Cases, M. V., & Hens, A. G. (1988). Tcnicas analticas de separacin. Reverte.Carvajal, G. (1999) Brjula Enciclopedia Temtica, Grupo Editorial Norma S.A. Colombia, pp 307-308.