Cambios físicos y químicos en diferentes sustancias

UNIVERSIDAD ANTONIO NARIÑO
FACULTAD DE MEDICINA
ASIGNATURA: QUIMICA
PRIMER SEMESTRE
LABORATORIO 2: CAMBIOS FISICOS Y QUIMICOS
BOGOTA D.C.
FEBRERO 27 DE 2007
OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
Estudiar las propiedades de algunas sustancias antes y después del cambio.
OBJETIVOS ESPECIFICOS

Diferenciar los físicos de los cambios químicos

Estudiar procesos donde ocurren cambios químicos

Estudiar procesos donde ocurren cambios físicos
MARCO TEORICO
Las sustancias que experimentan un cambio físico permanecen químicamente
idénticas al final del cambio, su composición no se altera y sus moléculas no
cambian. Por ejemplo cambios como la fusión, la congelación, la evaporación,
la sublimación y la condensación.
La evaporación
La evaporación es el proceso físico por el cual átomos o moléculas en estado
líquido pasa al estado gaseoso, por haber tomado energía suficiente para
vencer la tensión superficial.
La sublimación
Es el proceso físico que consiste en el cambio de estado de la materia sólida al
estado gaseoso, sin pasar por el estado líquido
La Condensación
Se denomina condensación al proceso físico que consiste en el paso de una
sustancia en forma gaseosa a forma líquida
Por el contrario, los productos de un cambio químico son diferentes a los
reaccionantes, su composición es diferente. En las moléculas de los productos
se encuentran los mismos átomos con la diferencia que han sido
reorganizadas. Puesto que se han formado sustancias diferentes, aparecen
nuevas propiedades. La mayoría de las reacciones químicas van acompañadas
por cambios visibles, como cambio de color, formación de precipitado,
desprendimiento de un gas, cambio de temperatura etc.
MATERIALES Y METODOS
1. MATERIALES
Tubo de ensayo
Puntilla
Cinta de magnesio
Pinzas
Mechero
Papel tornasol
Sulfato de cobre
Vidrio de reloj
Capilar de vidrio
Granalla de zinc
Espátula
Soporte universal
Rejilla
Gradilla
2. METODOLOGIA
Figura 1. Montaje utilizado en la práctica
2.1. Combustión del magnesio
Se observo la apariencia de un fragmento de cinta de magnesio y se ensayo la
solubilidad en el agua. Sujetando por un extremo las pinzas y calentando el
otro extremo directamente en la llama del mechero, finalmente se recogió el
producto de la combustión en una capsula de porcelana. Posteriormente se
agregaron unas pocas gotas de agua al producto y se tomo el pH con papel
tornasol rojo.
Figura 2. Combustión del magnesio
2.2. Reacción de desplazamiento
Se ubico un tubo de ensayo de unos 5 ml de sulfato de cobre, inclinado el tubo
y se dejo caer deslizando con cuidado la puntilla de hierro sobre el tubo de
ensayo, hasta que esta se encontrara en contacto con el sulfato de cobre. La
puntilla se dejo en reposo por espacio de 10 minutos y se retiro pasado este
tiempo para examinarla. En forma posterior se tomaron unas pocas gotas de
agua sobre el vidrio de reloj y se examino dicho residuo sobre una porción de
papel blanco.
2.3. Calentamiento del vidrio
Se tomo un tubo capilar de vidrio, sujetándolo con las pinzas por un extremo y
calentándolo al mechero.
2.4. Reacción de Zn con HCL
Se introdujo dentro de un tubo de ensayo una granalla de zinc con la ayuda de
una espátula, posteriormente se agregaron unas gotas de acido clorhídrico.
RESULTADOS
Procedimiento
Combustión del magnesio
Reacción de desplazamiento
Calentamiento del vidrio
Reacción de Zn con HCL
PREGUNTAS
Resultado
Después de calentar la cinta de
magnesio se produjo un polvo
negruzco a manera de ceniza.
Al sumergir la puntilla en sulfato de
cobre, esta cambio de coloración,
tornándose oxidada y la solución que
se encontraba con sulfato de cobre al
inicio presentaba un color azul,
después de pasados los 20 minutos,
la solución se torno de color gris.
Posteriormente al producirse el
calentamiento de la solución de
sulfato de cobre, al final se formo un
precipitado de color café.
Al calentar el tubo capilar, este se
deformo, doblándose y perdiendo su
forma inicial.
Al agregar el acido clorhídrico sobre la
granalla de zinc se produjo un
calentamiento, una ebullición y
posterior evaporación.
Combustión del magnesio
a) Describir el cambio del producto en la combustión del magnesio
Lo sucedido en la cinta de magnesio al calentarla, fue una transformación
energética produciendo destellos luminosos y a la vez una serie de gases, que
termino en la formación de una ceniza.
b) Fue un cambio exotérmico. ¿Por qué?
Un proceso es exotérmico cuando la energía de calor es liberada,
disminuyendo la energía térmica del sistema. El porque es que el Magnesio
reacciona con el Oxígeno en una reacción extremadamente exotérmica de
acuerdo a: 2Mg + O2
> 2 MgO. Las temperaturas durante el quemado
pueden ser tan altas como 2400 °C. Esto provoca que el Óxido de Magnesio se
caliente a un punto de brillo blanco. La flama es tan brillante que objetos
bañados en luz de Magnesio arrojan profundas sombras inclusive cuando están
en la luz solar.
c) ¿Se formo un nuevo compuesto?
Al calentar la cinta de magnesio se produce una reordenación de átomos
dando origen a sustancias nuevas.
magnesio: 2Mg + O2
Que origina el compuesto oxido de
> 2 MgO
Reacción de desplazamiento
a) ¿Es el residuo sulfato de cobre?
El residuo no es sulfato de cobre, puesto que se produce la siguiente reacción
SO4 Cu + Fe ------> SO4 Fe + Cu lo cual genera, sulfato ferroso mas cobre, el
hierro que contiene la puntilla desplaza al cobre, y se forma sulfato ferroso.
b) ¿Que evidencia tiene para asegurar que ha ocurrido un cambio químico?
Existen metales que pueden desplazar a otros de sus compuestos, por ejemplo
al sumergir la puntilla en la solución de sulfato de cobre, se observa que el
color de la solución cambia y que sobre el clavo se depositan pequeñas
partículas rojizas, generando como una especie de oxidación. Como la mayoría
de las reacciones químicas van acompañadas de un cambio de color o
formación de un pequeño precipitado como en este caso, en este caso se esta
produciendo una reacción de una sal con un metal, es decir la puntilla desplaza
al cobre de la solución de sulfato de cobre.
Calentamiento del vidrio
a) ¿Qué clase de cambio ha ocurrido?
En el caso del calentamiento del capilar ha ocurrido un cambio de tipo físico,
ya que se ha producido una deformación del capilar, siempre que tengamos un
cambio de forma habláremos de un cambio físico. El cambio físico por ende es
aquél que ocurre externamente, no existe un cambio interno en la estructura de
la materia, ya que no existe una reordenación de átomos; no se forman
sustancias nuevas.
Reacción de Zn con HCL
a) ¿Qué observa?
Al agregar el acido clorhídrico sobre la granalla de zinc se produjo un
calentamiento, una ebullición y posterior evaporación, se observaba la
evaporación de la sustancia hasta quedar totalmente seca.
b) ¿Qué tipo de cambio ha ocurrido?
Ha ocurrido un cambio de tipo químico, puesto que se han producido Cloruro
de zinc (ZnCl2), a partir de la reacción entre el Zinc (Zn) y el Acido Clorhídrico
(HCL), aparte de ello se observaron reacciones tales como calentamiento de la
sustancia, evaporación, en este caso del hidrogeno. La reacción del zinc y el
acido clorhídrico creo un gas, el gas que se produjo en dicha reacción fue el
Hidrogeno, el cual vino del Hidrogeno presente en el acido Clorhídrico.
c) ¿Que sustancias se obtuvieron?
El zinc (Zn) reacciona con el acido clorhídrico (HCL), y se produce Cloruro de
zinc (Zn Cl2) e Hidrogeno, es decir: Zn + HCL
ecuación tenemos: Zn + Hcl2
H2 + ZnCl2
H 2 + ZnCl2, al balancear la
CONCLUSIONES
* Los cambios físicos implican un cambio de forma o de estado
* Los cambios químicos conllevan la transformación de sustancias en otras
sustancias deferentes a las iniciales.
* Hablamos de cambio físico siempre que no cambia la naturaleza de las
sustancias y de cambio químico cuando cambia
* En todo cambio químico se desprende o se necesita energía
BIBLIOGRAFIA
* Brown, T.L. Lemay. H.E. & Bursten, B.E. 1999. Quimica: La ciencia central.
Pearson-Prentice may, septima edición, México.
* Chang, R. 2002. Quimica, editorial McGraw-Hill, Septima Edición, Colombia.