PRÁCTICA 2 Fisicoquímica

PRÁCTICA 2
Fisicoquímica
Elaborado por
Profesora Natalia Alarcón Vázquez
PROPIEDADES PERIÓDICAS (U I)
OBJETIVO
-Reconocer algunas de las propiedades periódicas de metales y no metales.
INVESTIGACIÓN
Clasificación periódica de los elementos
Propiedades químicas de metales y no metales
Propiedades periódicas (electronegatividad, radio atómico, radio iónico, potencial de ionización,
carácter metálico y no metálico)
Configuración electrónica
MATERIAL
SUSTANCIAS
Por equipo
7 tubos de ensayo
Sodio Na
1 pizeta
Potasio K
1 gradilla
Cinta de magnesio pulida Mg
1 pinzas para cápsula de porcelana
Granalla de aluminio Al
1 frasco gotero con fenolftaleína
Calcio Ca
1 trozo de lija (lo trae el alumno)
Agua destilada
Material para el profesor
5 vidrios de reloj
2 cristalizadores
5 espátulas
MEDIDAS DE SEGURIDAD
Utiliza bata y lentes de seguridad.
Maneja con cuidado los elementos sodio y calcio que reaccionan violentamente con el agua.
Antes de retirarte del laboratorio, lávate las manos.
PROCEDIMIENTO
1. Describe las características físicas de cada uno de los elementos que te proporcione tu profesor y
regístralas en la tabla 1.
Tabla 1
Elemento
Sodio
Magnesio
Aluminio
Potasio
Calcio
Color
Brillo
Dureza
Estado físico
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¿Qué características son comunes en los elementos descritos anteriormente?
____________________________________________________________________________________
2. Numera los tubos de ensayo del 1 al 7 y adiciona a cada uno, 5 mL de agua destilada y tres gotas de
fenolftaleína.
3. Toma un trozo de sodio con las pinzas y deposítalo dentro del tubo 1. Deja transcurrir 1minuto, observa
lo que ocurre y anota.
_____________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________
4. En el tubo 2 adiciona un trozo de cinta de magnesio. Deja transcurrir 1 minuto, observa lo que ocurre y
anota.
_____________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________
5. En el tubo 3 adiciona unas cuantas granallas de aluminio. Deja transcurrir 1 minuto, observa lo que
ocurre y anota.
_____________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________
Escribe la configuración electrónica empleando la notación de los gases nobles para:
Sodio
______________________________________________________________________
Magnesio
______________________________________________________________________
Aluminio
______________________________________________________________________
A partir de la configuración electrónica para cada elemento, deduce la familia y el periodo en el que se
encuentra así como el electrón diferencial. Completa en el espacio correspondiente lo que se pide
Símbolo
Número y nombre de la familia
Periodo
Electrón de valencia
________
________________________
_______
___________
_________
________________________
_______
___________
________
_________________________
_______
___________
Con base en el número de electrones presentes en la capa de valencia de los elementos anteriores, justifica
la reactividad presentada por cada uno de ellos frente al agua.
____________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________
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De acuerdo con tu respuesta anterior, coloca en orden decreciente de reactividad a los elementos con los
que trabajaste.
________________
>
________________
>
________________
Escribe y balancea las reacciones que se efectuaron en cada caso
_____________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________
6. Toma un trozo de sodio con las pinzas y deposítalo dentro del tubo 4. Deja transcurrir 1 minuto,
observa lo que ocurre y anota.
_____________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________
7. Toma un trozo de potasio con las pinzas y deposítalo dentro del tubo 5. Deja transcurrir 5 minutos,
observa lo que ocurre y anota.
Escribe la configuración electrónica para:
Sodio
______________________________________________________________________
Potasio
______________________________________________________________________
Con base en la configuración electrónica para cada elemento, deduce la familia y el periodo en el que se
encuentra, así como el electrón de valencia.
Símbolo
Número y nombre de la familia
Periodo
Electrón de valencia
________
__________________________
_______ __
__________________
_________
__________________________
_________
__________________
De acuerdo con los electrones de la capa de valencia de los elementos. Explica ¿Qué relación encuentras
entre la posición de los elementos en la tabla periódica y su reactividad frente al agua
_____________________________________________________________________________________
De acuerdo con tu respuesta anterior, coloca en orden decreciente de reactividad a los elementos con los
que trabajaste.
________________
>
________________
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Escribe y balancea las reacciones que se efectuaron en cada caso
_____________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________
8. Adiciona un trozo de cinta de magnesio perfectamente pulida en el tubo 6. Deja transcurrir 5 minutos,
observa lo que ocurre y anota.
_____________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________
9. Adiciona un poco de calcio en el tubo 7. Deja transcurrir 5 minutos, observa lo que ocurre y anota.
_____________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________
Escribe la configuración electrónica para:
Magnesio
______________________________________________________________________
Calcio
______________________________________________________________________
A partir de la configuración electrónica para cada elemento, deduce la familia y el periodo en el que se
encuentra, así como el electrón de valencia.
Símbolo
Número y nombre de la familia
Periodo
Electrón de valencia
________
__________________________
_______ __
__________________
_________
___________________________
_______ _
__________________
Con base en los electrones de la capa de valencia de los elementos. Explica ¿Qué relación encuentras
entre la posición de los elementos en la tabla periódica y su reactividad frente al agua
_____________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________
De acuerdo con tu respuesta anterior, coloca en orden decreciente de reactividad a los elementos con los
que trabajaste.
________________
>
________________
Escribe y balancea las reacciones que se efectuaron en cada caso
_____________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________
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Con base en tus resultados, realiza un análisis comparativo entre cada uno de los elementos empleados en
la práctica. Discute la diferencia de reactividad entre ellos, así como las causas de dicho comportamiento.
A partir de tu análisis de resultados, plantea tus conclusiones.
En la tabla periódica que se ubica en el apéndice, escribe el símbolo de los elementos utilizados en la
práctica e indica mediante el uso de flechas como varía la reactividad a lo largo de un periodo y dentro de
una familia.
NOTA: Para complementar las actividades desarrolladas durante ésta práctica, se proponen algunas
actividades complementarias en el apéndice.
MANEJO DE DESECHOS
Una vez concluidas las actividades experimentales, coloca el contenido de los tubos de ensayo
en el frasco correspondiente, mismo que te será proporcionado por tu profesor.
Antes de verter el contenido verifica que la etiqueta corresponda a la sustancia, evita mezclarlas.
BIBLIOGRAFÍA
BROWN T., LE MAY H. (1987). Química, la ciencia central. México. Prentice Hall.
CARRILLO et al. (1995). Manual de laboratorio de microescala en química. México. Facultad de
Química, UNAM.
HEIN M., ARENA S. (1997). Fundamentos de Química. México. Thompson.
PHILLIPS J., et al. (1999). Química. México. Mc Graw Hill
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Fisicoquímica
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APÉNDICE DE LA ACTIVIDAD CORRESPONDIENTE A
PROPIEDADES PERIÓDICAS (U 1)
1. A continuación se proporciona información relacionada con la masa atómica y la densidad para
diferentes elementos químicos.
Con base en lo anterior, calcula el volumen de un mol de átomos para cada elemento y traza las
gráficas por periodos–
de los volúmenes de un mol de átomos de los elemento en función de su
número atómico, empleando papel milimétrico.
Registra los resultados de tus cálculos en el espacio correspondiente de la tabla 1, 2 y 3.
Marca cada uno de los puntos de las gráficas con los símbolos de los elementos correspondientes.
Tabla 1
Elemento
Masa atómica
(g/mol)
Número
atómico
Li
6.94
3
Densidad
(g/mL) para
O, N, F
0.53
Be
9.0
4
1.85
SEGUNDO
B
10.8
5
2.34
PERIODO
C
12.0
6
3.51
N
14.0
7
0.81
O
16.0
8
1.14
F
19.0
9
1.51
Volumen
de un mol
de átomos
Tabla 2
Elemento
Masa atómica
(g/mol)
Número
atómico
Densidad
(g/mL) para Cl
Na
23.0
11
0.97
Mg
24.3
12
1.74
TERCER
Al
26.9
13
2.70
PERIODO
Si
28.0
14
2.33
P
30.9
15
2.34
S
32.0
16
2.07
Cl
35.5
17
1.57
Volumen
de un mol de
átomos
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Tabla 3
Elemento
CUARTO
PERIODO
K
Masa atómica
(g/mol)
39.1
Número
atómico
19
Densidad
(g/mL)
0.86
Ca
40.0
20
1.54
Sc
45.0
21
3.0
Ti
48.0
22
4.5
V
50.9
23
6.1
Cr
52.0
24
7.20
Mn
54.9
25
7.43
Fe
55.8
26
7.86
Co
58.9
27
8.90
Ni
58.7
28
8.90
Cu
63.5
29
8.92
Zn
65.4
30
7.14
Ga
69.7
31
6.09
Ge
72.6
32
5.35
As
74.9
33
5.72
Se
78.9
34
4.26
Br
79.9
35
3.11
Volumen
atómico
¿Cómo interpretas la información obtenida a partir de las gráficas?
2. A partir de la información contenida en las tablas 1, 2 y 3, determina el volumen para los distintos
elementos químicos. Traza las gráficas —por familias— del volumen de un mol de átomos en función del
número atómico, marca cada uno de los puntos con los símbolos de los elementos correspondientes.
3. En el esquema de la tabla periódica que se anexa, indica como varía dicho volumen en una familia y a
lo largo de un periodo.
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TABLA PERIÓDICA