Informe de Laboratorio #2 - G1 - 5421 PDF [PDF]

Zitiervorschau

UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS-ESPE DEPARTAMENTO DE CIENCIAS EXACTAS LABORATORIO DE QUIMICA

INTEGRANTES:   

Aizaga Silva Martín Nicolás Arteaga Ulloa Santiago David

Benavides Noguera Xavier Alexander 

Cadena Cherrez Marco Aldheir 

 

Calva Bravo Ricardo Javier Cedeño Reyes Nahomi Nayely

Chantaxi Loachamín Edy Santiago No.- DE GRUPO: 1

NRC: 5421

No.- DE PRÁCTICA: 2

NOMBRE DE LA PRÁCTICA: Reacciones Redox

FECHA: 23/06/2020

OBJETIVO 

Reconocer de las reacciones REDOX.



Identificar los agentes oxidantes y agentes reductores el efecto que causara cada una de las sustancias al ser combinada con otras. MARCO TEORICO Un agente oxidante es una sustancia química que tiene la capacidad de sustraer

electrones de otra sustancia (agente reductor) que los dona o pierde. También se conoce como agente oxidante a aquel elemento o compuesto que traspasa átomos electronegativos a otra sustancia. Cuando se estudian las reacciones químicas, deben tomarse en cuenta todas las sustancias que intervienen y los procesos que ocurren en estas. Entre las más importantes se tienen las reacciones de óxido-reducción, también llamadas redox, que involucran la transferencia o traspaso de electrones entre dos o más especies químicas. En estas reacciones interactúan dos sustancias: el agente reductor y el agente oxidante. Algunos de los agentes oxidantes que se pueden observar más frecuentemente son oxígeno, hidrógeno, ozono, nitrato de potasio, perborato de sodio, peróxidos, halógenos y compuestos de permanganato, entre otros. El oxígeno se considera el más común de los agentes oxidantes. Como ejemplo de estas reacciones orgánicas que involucran la transferencia de átomos destaca la combustión, que consiste en una reacción producida entre el oxígeno y algún otro material de carácter oxidable. Estas especies se distinguen de acuerdo a su fortaleza. Es decir, los más débiles son aquellos que tienen una menor capacidad de sustraer electrones de otras sustancias. En cambio, los más fuertes tienen mayor facilidad o capacidad para arrancar estos electrones. Se

considera que los mejores agentes oxidantes son las formas elementales de los átomos más electronegativos, y se observa que el agente oxidante más débil es el sodio metálico (Na+) y el más fuerte es la molécula de flúor elemental (F2), que es capaz de oxidar una gran cantidad de sustancias. PROCEDIMIENTO: 1. Disolver cristales de KMnO4 en un tubo de ensayo que contenga un agua destilada hasta las ¾ partes de su volumen adicionar 5 gotas de H2SO4 con precaución seguidamente Añadir unos pocos cristales de KBr y agitar al contenido. 2.

En un tubo de ensayo que contenga unas pocas limallas o lana de cobre, agregar un 1 ml de HNO3 al 5% agitar la solución y calentarla ligeramente.

3.

En un tubo de ensayo que contenga 2 ml de agua, colocar unos pocos cristales de KMnO4 coma luego adicionar 1 ml de HCl concentrado dejar pasar unos segundos de observar.

4. En 10 ml de agua destilada contenidos en un tubo de ensayo, disolver cristales de K2Cr2O7 y acidular con 5 gotas de H2SO4 concentrado luego agregar cristales de Na2SO3 ACTIVIDAD A DESARROLLAR Se realizarán las cuatro reacciones químicas redox, se escribirá la reacción, se igualará la reacción, se definirá el agente oxidante y agente reductor, se anotarán los resultados obtenidos. REACCIÓN 1 2KMnO4 + 8H2SO4 + 10KBr → 6K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O + 5Br2

(2) 𝑀𝑛+7

5e

𝑀𝑛+2

Agente oxidante

KMnO4

(5) 2𝐵𝑟−1

2e

𝐵𝑟2 0

Agente reductor

KBr

Al añadir un pequeño cristal de KMnO4 a un tubo de ensayo que contenga agua destilada a sus ¾ partes este se disolverá y esta reacción produce un color lila claro en el fondo del recipiente y al agitarlo con fuerza se produce el color lila en toda la reacción y al añadir unas pocas gotas de H2SO4 esta reacción se activa y lo sabemos porque el color lila se intensifica y cambia a un color purpura más vistoso y añadir unos pocos cristales de KBr se observa que los cristales caen al fondo del tubo y se observa un pequeño cambio de color y al agitarlo podemos ver un drástico cambio de color de un purpura a un color amarillento que al olerlo se puede percibir el Br liberado que es un olor parecido aun desinfectante o producto de limpieza. REACIÓN 2 8HNO3 + 3Cu → 2NO + 3Cu (NO3)2 +4H2O (2) 𝑁+5

3e

𝑁+2

Agente oxidante HNO3

(3) 𝐶𝑢0

2e

𝐶𝑢+2

Agente reductor Cu

Añadimos una pequeña limalla de Cu y al colocar una pequeña cantidad de HNO3 al 5% podemos ver que el cobre se disuelve y se observa que la reacción se torna de un color turquesa aparte de emanar calor, también se puede observar que en las paredes del tubo de ensayo se pega el NO y existe una pequeña efervescencia y al calentar la reacción podemos observar que el nivel de precipitación aumenta y se observa como un vapor se desprende del tubo el cual es NO y tiene un olor muy parecido a los juegos pirotécnicos que se ven en fin de año como diablillos, volcanes y estrellas pero más intensificado, como también podemos observar que el óxido nítrico

se desprende del tubo y por eso este se encuentra más amarillento en toda la extensión del tubo. REACCIÓN 3 2KMnO4 + 16HCl → 2KCl + 2MnCl2 + 8H2O + 5Cl2 (2) 𝑀𝑛+7

5e

𝑀𝑛+2

Agente oxidante

KMnO4

(5) 2𝐶𝑙−1

2e

𝐶𝑙2 0

Agente reductor

HCl

Sucede al similar a la primera reacción ya que estamos añadiendo el KMnO 4 así que podemos retomar esta reacción desde que se encuentra con un color lila claro y a partir de aquí se produce magia ya que en este caso se colocan unas pequeñas gotas de HCl estas se asientan en el fondo del tubo de ensayo y podemos ver con un color marrón se encuentra en el fondo el cual produce una efervescencia que es visible y se va oscureciendo gradualmente la reacción y algo muy curioso es que si colocas más cantidad de la necesaria de cristales KMnO4 este tendrá un color distinto al que se produce cuando se consume por completo el KMnO4 ya que cuando se consume por completo tendrá un color marrón parecido a la bebida de Fuze tea, pero cuando no se consume por completo tendrá un color celeste y al igual que la primera reacción se puede oler per en este caso el Cl liberado de la reacción pero de una forma más amplificada y un olor similar al producto de limpieza con el que se lava la ropa de color blanca. REACCIÓN 4 K2Cr2O7 + 4H2SO4 + 3Na2SO3 → K2SO4 + Cr2 (SO4)3 + 3Na2SO4 + 4H2O 𝐶𝑟2 +6

6e

𝐶𝑟2 +3

Agente oxidante K2Cr2O7

(3)𝑆+4

2e

𝑆+6

Agente reductor Na2SO3

Al añadir unos pocos cristales de K2Cr2O7 en un tubo de ensayo que contiene agua destilada, se observa cómo se va volviendo de un color amarillento y al igual que la primera reacción se activa con unas pocas gotas de H2SO4 y se observa un color amarillo más intenso y al añadir pocos cristales de Na2SO3 se puede ver que se asienta en el fondo los cristales y emanan un color verdoso y al agitar se observa que al consumirse por completo este se torna de un color verdoso cristalino. RESULTADOS OBTENIDOS



2KMnO4 + 8H2SO4 + 10KBr → 6K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O + 5Br2

Cambio de color Desprendimiento De violeta a marrón.



Precipitación

El bromo es quien se Si existe desprende. precipitación.

Aumento térmico No hay presencia de calor.

8HNO3 + 3Cu → 2NO + 3Cu (NO3)2 +4H2O

Cambio de color

Desprendimiento

Precipitación

Aumento térmico

De verde a turquesa.

Se desprende el NO.

No existe precipitación.

Si hay presencia de calor.



2KMnO4 + 16HCl → 2KCl + 2MnCl2 + 8H2O + 5Cl2

Cambio de color

Desprendimiento

Precipitación

Aumento térmico

De violeta a marrón oscuro.

Cloro con un olor muy intenso.

Si existe precipitación.

Si hay presencia de calor.



K2Cr2O7 + 4H2SO4 + 3Na2SO3 → K2SO4 + Cr2 (SO4)3 + 3Na2SO4 + 4H2O

Cambio de color Comienza como amarillo y termina en verde.

Desprendimiento No se desprende nada.

Precipitación No hay.

Aumento térmico No hay.

DISCUSIÓN En esta actividad logramos observar que estas reacciones interactúan dos sustancias: el agente reductor y el agente oxidante, en el cual algunos agentes oxidantes que se pueden observar más frecuentemente son oxígeno, hidrógeno, ozono, nitrato de potasio, perborato de sodio, peróxidos, halógenos y compuestos de permanganato, entre otros. El oxígeno se considera el más común de los agentes oxidantes, también se pudo comprobar, demostrar y contrastar la manera en cómo se procesan las reacciones mencionadas, utilizando las propiedades sobre la igualación de reacciones químicas, por el método redox, encontramos los cambios que existen en el estado de oxidación de las sustancias o elementos y realizamos a actividad. Hemos decidido tomar como agente reductor el azúcar, lo cual produce diferentes reacciones de oxido-reducción y dependiendo de los iones del permanganato de potasio el color del mismo ira variando. MnO4 + 2 H2O + 2e → MnO2 + 4 OH (Cambio de color hacia el amarillonaranja). MnO4 + e → MnO4 (Cambia de color de morado hacia verde). CUESTIONARIO 1. En cada caso observar si hay reacción, como se da cuenta si hubo reacción. Escriba la ecuación igualada. Nos damos cuenta que hay reacción por varios factores como, por ejemplo, el cambio de color de la reacción, el cambio de temperatura, por su olor, por su aumento o disminución de volumen. 2KMnO4 + 8H2SO4 + 10KBr → 6K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O + 5Br2

8HNO3 + 3Cu → 2NO + 3Cu (NO3)2 +4H2O 2KMnO4 + 16HCl → 2KCl + 2MnCl2 + 8H2O + 5Cl2 K2Cr2O7 + 4H2SO4 + 3Na2SO3 → K2SO4 + Cr2 (SO4)3 + 3Na2SO4 + 4H2O 2. En la primera reacción a qué color cambia el tono violeta del KMnO4 y debido a la formación de que sustancia. Cambia a un color amarillento debido a la formación del K2SO4 y el MnSO4. 3. En qué se transforma el cobre metálico, cuál es el color característico de las sales de cobre, que color presentan los vapores. El cobre se transforma en Cu (NO3)2, el color característico de las sales de cobre es un turquesa claro y los vapores son de color blanco, aunque realmente no es un gas incoloro, se lo puede apreciar. 4. En la reacción 3 qué color presentan los vapores y de que gas se trata. Se trata del Cl2 liberado y se presenta de un color marrón claro. 5. En la reacción 4 a qué color cambia el anaranjado de la solución. Cambio a un color verde cristalino.

BIBLIOGRAFÍA  Herrings; Harwood; Petrucci, Quimica general, PRETINCE Hall 8° edición, 2003.  P. W Atkings: Quimica General. Omega 1992.  Chang, R. (2007). Chemistry, Ninth edition (McGraw-Hill).  Malone, L. J., y Dolter, T. (2008). Basic Concepts of Chemistry. Recuperado de books.google.co.ve  Ebbing, D., y Gammon, S. D. (2010). General Chemistry, Enhanced Edition. Recuperado de books.google.co.ve  Instructables. (2019, 30 mayo). Reacción Química Del Permanganato De Potasio Con Sacarosa En Medio Básico. Recuperado 22 de junio de 2020, de https://www.instructables.com/id/Reacci%C3%B3nQu%C3%ADmica-Del-Permanganato-De-Potasio-Con-S/