Práctica n° 03

REACCIONES QUÍMICAS: ANÁLISIS CUALITATIVO

I. CAPACIDADES

Al finalizar la práctica el alumno:

1. Verifica la producción de una reacción química al observar cambio de

color, formación de precipitado, liberación de gas o liberación de color.

2. Diferencia las reacciones de combinación o síntesis, de descomposición,

de desplazamiento simple y doble desplazamiento.

3. Formula y balancea correctamente las ecuaciones de las reacciones

químicas realizadas experimentalmente.

II. FUNDAMENTO TEÓRICO

Una reacción química es un cambio químico, donde dos o más sustancias

interaccionan para formar nuevas sustancias.

Una reacción química se presenta por una ecuación química, la cual se escribe

colocando en la izquierda, los compuestos o elementos que van a interaccionar

llamados reactantes y luego la flecha que indica el sentido de la reacción y, luego, a

la derecha, las sustancias producidas llamadas productos.

A +B C + D

Reactantes Productos

Las reacciones químicas se clasifican en:

Reacciones de combinación o síntesis

Dos o más reactantes forman un solo producto

A + B C

Metal + no metal Producto iónico binario

a) 2M(s) + X2 2(M+X-)(s)

M = Li, Na, K, Rb, Cs. (Grupo IA) ; X = F, Cl, Br, I

Ejemplo: 2Na(s) + Cl2 (g) 2NaCl(s)

b) M(s) + X2 (g) MX2(s)

M = Be, Mg, Ca, Sr, Ba (Grupo IIA) ; X = F, Cl, Br, I

Ejemplo: Mg(s) + F2 (g) MgF2 (s)

No metal + no metal Producto binario covalente

P4 (s) + 6Cl2 (g) 4PCl3 (l) Con cloro limitado.

P4 (s) + 10Cl2 (g) 4PCl5 (l) Con exceso de cloro.

Combinación de un compuesto y un elemento para formar un nuevo producto.

Ejemplos: PCl3 (I) + Cl2 (g) PCl5

SF4 (g) + F2 (g) SF6 (g)

Combinación de dos compuestos para formar un nuevo producto.

Ejemplos: CaO (s) + CO2 (g) CaCO3 (s)

SO3 (g) + H2SO4 (ac) H2S2O7 (l)

Reacciones de descomposición

Sólo un reactante por acción de un factor energético como: luz, calor () o corriente

eléctrica continua, se descompone formando dos o más productos.

Ejemplo: AB A + B

a) Dos elementos:

2H2O(l) 2H2 (g) + O2 (g)

b) Uno o más elementos, y uno o más productos.

2KClO3 (s) 2KCl (s) + 3O2 (g)

Δ

Electrolisis

c) Dos o más productos:

CaCO3 (s) CaO(s) + CO2 (g)

Reacciones de desplazamiento simple.

Se caracteriza por tener a un elemento y un compuesto como reactante y

productos. El elemento reactante desplaza a un elemento del compuesto, que

forma parte de los productos en forma libre.

A + BC AC + B

Serie de actividad de metales:

Actividad decreciente

Li, K, Ca, Na, Mg, Zn, Cr, Fe, Cd, Co, Ni, Sn, Pb, H (no metal), Sb (*metaloide), Cu,

Hg, Ag, Pt, Au

Desplazan al hidrógeno en los ácidos:

Li, K, Ca, Na, Mg, Zn, Cr, Fe, Cd, Co, Ni, Sn, Pb

Desplazan al hidrógeno del vapor de agua.

Li, K, Ca, Na, Mg, Zn, Cr, Fe

Desplazan al hidrógeno del agua fría.

Li, K, Ca, Na.

Ejemplo:

Zn + H2SO4 ZnSO4 + H2

Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu

Reacciones de desplazamiento doble

Los reactantes intercambian posiciones de sus elementos.

AB + CD AD + CB

Δ

Si en los productos se forma un sólido que precipita, la reacción se denomina de

metátesis. El producto que precipita se indica con una flecha hacia abajo y

corresponde al metal más pesado.

Ejemplo:

Pb(NO3)2 (ac) + K2CrO4 (ac) PbCrO4 (s) + 2KNO3 (ac)

2HI(ac) + Ca(OH)2 (ac) CaI2 (s) + 2H2O(l)

Si los reactantes son un ácido y una base para producir una sal y agua, la reacción

se le conoce como reacción de neutralización.

HCl(ac) + NaOH(ac) NaCl(ac) + H2O(l)

III. MATERIALES, REACTIVOS y EQUIPOS

Materiales

Tubos de ensayo

Pinzas para tubos de ensayo

Mechero de alcohol

Luna de reloj

Pinza

Varilla de agitación

Pizeta

Reactivos

Fenolftaleína

Cinta de Magnesio

Sulfato cúprico pentahidratado - CuSO4.5H2O

Cloruro de Sodio – NaCl

Ácido Clorhídrico – HCl

Cloruro de Calcio – CaCl2

Nitrato de Plata – AgNO3

Hidróxido de Calcio – Ca(OH)2

Tiocianato de Amonio – NH4(SCN)

IV. PROCEDIMIENTO

Al empezar la práctica, tomamos una cinta de magnesio con la pinza y la expusimos

al fuego, el magnesio al reaccionar con el oxígeno del aire y el fuego liberó una luz

blanca muy intensa hasta que sólo quedaron las cenizas que fueron echadas en un

tubo de ensayo. Posteriormente se le agregó agua destilada y unas gotas de

fenolftaleína. La muestra se tiñó de un color rosado y tras esto le agregamos HCl

concentrado y así la muestra volvió a ser transparente.

Después de estos experimentos, se tomó un pequeño trozo de zinc y enseguida le

agregamos HCl, observamos la liberación de dióxido de carbono gaseoso.

Acabado lo anterior, tomamos una pequeña muestra de sulfato cúprico

pentahidratado, lo expusimos al mechero y observamos la liberación de vapor de

agua y que la muestra perdía el color turquesa característico hasta quedar como un

blanco un poco oscuro.

Procedimos a hacer reaccionar cloruro de sodio y nitrato de plata en un tubo de

ensayo, y obtuvimos un precipitado blanco, el cloruro de plata.

Colocamos un hidróxido en un tubo de ensayo y le agregamos unas cuantas gotas

de fenolftaleína, tiñéndose de un color rosa, que luego fue revertido por una

concentración de ácido clorhídrico que agregamos.

Después, preparamos bicarbonato de sodio y ácido clorhídrico en un tubo de

ensayo, liberándose dióxido de carbono.

Cuando la reacción acabó, tomamos un clavo oxidado y lo colocamos en una luna

de reloj y le echamos HCl. Pudimos observar que el óxido desaparecía, pero que al

agregarle tiocianato de amonio al cloruro férrico, se formó un líquido rojo vino o

rojo sangre, que no era más que el tiocianato férrico.

Así concluímos la práctica y logramos sus objetivos.

V. GRAFICOS Y/O ESQUEMAS.

Coger una porción de cinta de magnesio con la pinza simple y acercar a la llama azul

del mechero, el magnesio reacciona con el oxígeno del aire para formar el producto

con la aparición de una luz blanca muy intensa, a la cual no se le debe mirar

directamente. La persona que quema la cinta de magnesio debe sostener un tubo de

ensayo para recibir el producto blanco formado (cenizas).

Coger el tubo de ensayo que contiene las cenizas de la reacción anterior y adicionarle

agua destilada en cantidad suficiente para cubrir las cenizas. Agitar vigorosamente

hasta disolver y adicionar 2 ó 3 gotas de fenolftaleína.

Al tubo anterior agregar HCl hasta que se observe un cambio de color.

En un tubo de ensayo colocar un trozo de zinc y añadir ácido clorhídrico hasta cubrir

totalmente el trozo de zinc. Agitar, hay liberación de hidrógeno gaseoso.

Colocar en un tubo de ensayo una pequeña cantidad de cristales de sulfato cúprico

pentahidratado, acercarlo a la llama del mechero, calentar y agitar hasta observar

cambio. El sulfato cúprico ya no posee su color turquesa por la pérdida de las

moléculas de agua.

Colocar en un tubo de ensayo 1 mL de nitrato de plata y adicionar gota a gota cloruro

de sodio hasta observar cambio. Agitar, se forma un precipitado blanco.

Colocar en un tubo de ensayo 1 mL de hidróxido de calcio y agregar 2 ó 3 gotas de

fenolftaleína. Adicionar gota a gota ácido clorhídrico concentrado hasta observar

cambio de color.

En un tubo de ensayo, colocar 1 mL de bicarbonato de sodio y luego ácido clorhídrico

concentrado. Se libera dióxido de carbono.

En una luna de reloj, colocar un clavo oxidado (óxido férrico) y agregar 4 gotas de ácido

clorhídrico concentrado. Se desprende el óxido del clavo.

Al producto de la reacción anterior añadir 3 ó 4 gotas de tiocianato de amonio. Se

forma un líquido rojo vino o rojo sangre.

VI. CÁLCULOS Y RESULTADOS

REACCION N° 1

PROCEDIMIENTO:

Coger una porción de cinta de magnesio con la pinza simple y acercar a la llama

azul del mechero, el magnesio reacciona con el oxígeno del aire para formar el

producto con la aparición de una luz blanca muy intensa, a la cual no se le debe

mirar directamente. La persona que quema la cinta de magnesio debe sostener un

tubo de ensayo para recibir el producto blanco formado (cenizas).

ECUACION QUIMICA:

2Mg(s) + O2(g) MgO (s)

TIPO DE REACCION:

Síntesis

OBSERVACIONES:

Hubo una luz muy intensa cuando se reaccionó directamente con el fuego, luego se

formaron cenizas.

REACCION N° 2

PROCEDIMIENTO:

Coger el tubo de ensayo que contiene las cenizas de la reacción anterior y

adicionarle agua destilada en cantidad suficiente para cubrir las cenizas. Agitar

vigorosamente hasta disolver y adicionar 2 ó 3 gotas de fenolftaleína. Observar y

anotar.

OBSERVACIONES:

Se disolvieron las cenizas y, al echar las gotas de fenolftaleína la solución se tornó

de un color rosado porque la fenolftaleína reacciona así con hidróxidos (Hidróxido

de Magnesio).

REACCION N° 3

PROCEDIMIENTO:

Al tubo anterior agregar HCl hasta que se observe un cambio de color.

OBSERVACIONES:

Δ

Al agregar el HCl, se neutralizó la muestra y volvió a un color transparente.

REACCION N° 4

PROCEDIMIENTO:

En un tubo de ensayo colocar un trozo de zinc y añadir ácido clorhídrico hasta

cubrir totalmente el trozo de zinc. Agitar y dejar luego en reposo por lo menos 5

minutos, luego observar y anotar.

ECUACION QUIMICA:

2Zn + 2HCl 2ZnCl + H2

TIPO DE REACCION:

Desplazamiento simple

OBSERVACIONES:

Hay liberación de CO2 en forma de gas.

REACCION N° 5

PROCEDIMIENTO:

Colocar en un tubo de ensayo una pequeña cantidad de cristales de sulfato cúprico

pentahidratado, acercarlo a la llama del mechero, calentar y agitar hasta observar

cambio. Observar y anotar.

ECUACION QUIMICA:

CuSO4.5H2O CuSO4 + 5H2O

TIPO DE REACCION:

Descomposición

OBSERVACIONES:

Se liberó agua en forma de vapor y se perdió el color turquesa. Quedó una muestra

de color blanco.

REACCION N° 6

PROCEDIMIENTO:

Δ

Colocar en un tubo de ensayo 1 mL de nitrato de plata y adicionar gota a gota

cloruro de sodio hasta observar cambio. Agitar, observar y anotar.

ECUACION QUIMICA:

AgNO3 + NaCl AgCl + NaNO3

TIPO DE REACCION:

Doble desplazamiento

OBSERVACIONES:

Se forma un precipitado blanco al fondo que es el Cloruro de Plata (AgCl).

REACCION N° 7

PROCEDIMIENTO:

Colocar en un tubo de ensayo 1 mL de hidróxido de calcio y agregar 2 ó 3 gotas de

fenolftaleína. Adicionar gota a gota ácido clorhídrico concentrado hasta observar

cambio de color.

OBSERVACIONES:

La muestra se torna de un color rosado con el hidróxido, y al adicionar HCl, vuelve

a un color transparente.

REACCION N° 8

PROCEDIMIENTO:

En un tubo de ensayo, colocar 1 mL de bicarbonato de sodio y luego ácido

clorhídrico concentrado. Observar y anotar.

ECUACION QUIMICA:

HCl + NaHCO3 H2O + NaCl + CO2

TIPO DE REACCION:

Desplazamiento y descomposición

OBSERVACIONES:

Hubo liberación de gas, el CO2.

REACCION N° 9

PROCEDIMIENTO:

En una luna de reloj, colocar un clavo oxidado (óxido férrico) y agregar 4 gotas de

ácido clorhídrico concentrado. Observar y anotar.

ECUACION QUIMICA:

Fe2O3 + 6HCl 2FeCl3 + 3 H2O

TIPO DE REACCION:

Doble desplazamiento

OBSERVACIONES:

El ácido clorhídrico remueve el óxido del clavo al entrar en contacto con este.

REACCION N° 10

PROCEDIMIENTO:

Al producto de la reacción anterior añadir 3 ó 4 gotas de tiocianato de amonio.

ECUACION QUIMICA:

FeCl3 + 3NH4(SCN) Fe(SCN)3 + 3NH4Cl

TIPO DE REACCION:

Doble desplazamiento

OBSERVACIONES:

Los restos de óxido férrico al reaccionar con el tiocianato de amonio se torna de un

color rojo vino o rojo sangre (Tiocianato férrico).

VII.DISCUSION DE RESULTADOS.

A partir de los diferentes reactivos, sustancias y sus mezclas, hemos obtenido

diferentes tipos de reacciones.

Estas reacciones dependen del tipo de reactivo que utilicemos, pueden ser

reacciones endotérmicas o exotérmicas. Pero en esta práctica, todas las reacciones

liberaron calor, por lo tanto fueron de tipo exotérmica.

Un exceso de uno de los reactantes podía modificar enormemente una reacción.

Aprendimos a reconocer un ácido de una base mediante el uso de fenolftaleína,

que reacciona mejor con bases.

VIII. CONCLUSIONES

1. La gran mayoría de las reacciones fueron del tipo exotérmicas.

2. Al quemar la cinta de magnesio se produjo una luz intensa, porque al exponerlo

al calor, reacciona con el oxígeno del aire para producir óxido de magnesio; es

una reacción demasiado exotérmica.

3. Gracias a la teoría, hemos podido corroborar las diferentes clases de reacciones

químicas al momento de realizar la práctica.

4. Existen diferentes factores que por así decirlo aceleran o ayudan a completar

las reacciones químicas. Como por ejemplo el factor energético, electricidad o

el calor.

5. En todas las reacciones se observaron diferentes cambios físicos y químicos

tales como la titulación, la liberación de gases, calor y formación de sales como

precipitados.

IX. RECOMENDACIONES

1. Seguir las instrucciones ya que puedes obtener una reacción no deseada.

2. Hay que tener cuidado, ya que no podemos saber si son reacciones

exotérmicas o endotérmicas.

3. El uso de pinzas para tubos de ensayo es obligatorio para evitar las quemaduras

por la liberación de calor que ocurre en reacciones exotérmicas.

4. Nunca estemos cerca de los materiales cuando se esté por hacer reaccionar un

experimento porque podría ser perjudicial para nosotros.

X. CUESTIONARIO

1. Escribe un breve resumen de la práctica realizada.

La práctica realizada nos permitió conocer cada una de las diferentes

reacciones que existen y a su vez, observar todos los cambios físicos y

químicos que se pueden producir y cuán peligroso puede llegar a ser

una reacción por más pequeña que sea.

2. Mencione qué cambios se observaron en una reacción química.

Se observaron cambios físicos, como el cambio de color y de estado; y

cambios químicos, como el desplazamiento en una reacción y la

liberación de calor.

3. Proponer dos ejemplos de cada tipo de reacción química balanceada.

Síntesis

Na2O + H2O 2Na(OH)

SO3 + H2O H2SO4

Descomposición

CaCO3 CO2 + CaO

2KClO3 2KCl + 3O2

Desplazamiento simple

Fe + Cu(SO4) Fe(SO4) + Cu

Mg + 2HCl MgCl2 + H2

Desplazamiento doble

Ag(NO3) + KCN AgCN + K(NO3)

Ag(NO3) + HCL AgCl + H(NO3)

4. Realizar una breve discusión.

A partir de los diferentes reactivos, sustancias y sus mezclas, hemos

obtenido diferentes tipos de reacciones.

Estas reacciones dependen del tipo de reactivo que utilicemos, pueden ser

reacciones endotérmicas o exotérmicas. Pero en esta práctica, todas las

reacciones liberaron calor, por lo tanto fueron de tipo exotérmica.

Un exceso de uno de los reactantes podía modificar enormemente una

reacción. Aprendimos a reconocer un ácido de una base mediante el uso de

fenolftaleína, que reacciona mejor con bases.

Δ

Δ

5. Proponer cuatro conclusiones.

La gran mayoría de las reacciones fueron del tipo exotérmicas.

Gracias a la teoría, hemos podido corroborar las diferentes clases de reacciones

químicas al momento de realizar la práctica.

Existen diferentes factores que por así decirlo aceleran o ayudan a completar

las reacciones químicas. Como por ejemplo el factor energético, electricidad o

el calor.

En todas las reacciones se observaron diferentes cambios físicos y químicos

tales como la titulación, la liberación de gases, calor y formación de sales como

precipitados.

6. Completar y balancear las siguientes ecuaciones químicas. Identificar el

tipo de reacción.

Al2O3 + 3H2O 2Al(OH)3 ------------------------ Síntesis o adición

BaCl2 + (NH4)2CO3 BaCO3 + 2(NH4)Cl ------ Doble desplazamiento

2Ca + O2 2CaO ---------------------------------- Síntesis o adición

Fe(OH)3 + H3PO4 Fe(PO4) + 3H2O ----------- Doble desplazamiento

Mg + 2HCl MgCl2 + H2 ------------------------ Desplazamiento simple

CuSO4.5H2O CuSO4 + 5H2O ------------------ Descomposición

Pb(NO3)2 + 2NaI 2Na(NO3) + PbI2 ----------- Doble desplazamiento

XI. BIBLIOGRAFÍA

http://www.amschool.edu.sv/paes/science/reacciones.htmhttp://www.quimicaweb.net/grupo_trabajo_fyq3/tema6/index6.htmhttp://es.slideshare.net/jose99100/reacciones-endotrmica-y-exotermicas

Δ

http://prepa8.unam.mx/academia/colegios/quimica/infocab/unidad114.htmlhttps://es.wikipedia.org/wiki/Fenolftale%C3%ADnahttp://html.rincondelvago.com/reconocimiento-de-oxidos-hidroxidos-y-acidos.html

http://ww2.educarchile.cl/UserFiles/P0001%5CFile%5CReacciones%20%C3%A1cido-base.pdf