UNIVERISIDAD NACIONAL DE SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA

UNIVERISIDAD NACIONAL DE SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA
FACULTAD DE INGENIERÃA QUÃMICA Y METALURGIA
ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERÃA QUÃMICA
Laboratorio de QuÃ-mica General A
QuÃ-mica General QU−141
PRACTICA N°10−11
REACCIONES Y ECUACIONES QUÃMICAS − REACCIONES REDOX
FECHA DE EJECUCION: 29−01−09
FECHA DE ENTREGA: 03−02−09
AYACUCHO − PERÚ
2009
PRÃCTICA NUMERO 10
REACCIONES Y ECUACIONES QUIMICAS
I) OBJETIVOS:
• Aprender diferenciar las reacciones y completar las ecuaciones
• Ser capaz de hacer reaccionar los compuestos agregando otro compuesto
• Reconocer el tipo de reacciones y balancear las ecuaciones quÃ-micas
II) CONCEPTOS TEORICOS
A) REACCIONES QUÃMICAS
A.1) DEFINICION
la reacción quÃ-mica se define como: el proceso mediante el cual una o más sustancias (elementos o
compuestos) denominadas reactivos, sufren un proceso de transformación o combinación para dar lugar a
una serie de sustancias (elementos o compuestos) denominadas productos. En una reacción quÃ-mica se
produce desprendimiento o absorción de calor u otras formas de energÃ-a.
Las reacciones quÃ-micas se representan en una forma concisa mediante, ecuaciones quÃ-micas, que no es
mas que la representación grafica de proceso que se esta llevando acabo.
A.2) TIPOS
Hay varias clasificaciones de las reacciones quÃ-micas, de las que las más importantes son:
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• Reacciones exotérmicas: aquellas en que se desprende calor durante la reacción:
2H2 + O2 2 H2O + 136.000 calorÃ-as
• Reacciones endotérmicas: aquellas en las que se absorbe calor durante la reacción:
H2 + I2 + 12.400 calorÃ-as 2HI
• Reacciones de descomposición o análisis: reacciones en que una sustancia se desdobla en dos
sustancias diferentes más simples:
2HgO 2 Hg + O2
• Reacciones de composición o de sÃ-ntesis: reacciones en que dos o más sustancias se combinan
para formar una nueva:
H2 + 1/2 O2 H2O
• Reacciones de sustitución: un elemento sustituye a otro en una molécula:
Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu
B) BALANCEO DE ECUACIONES QUIMICAS
B.1) DEFINICIÓN: Balancear una ecuación quÃ-mica es igualar el número y clase de átomos, iones o
moléculas reactantes con los productos, con la finalidad de cumplir la ley de conservación de la masa.
Para conseguir esta igualdad se utilizan los coeficientes estequiométricos, que son números grandes que se
colocan delante de los sÃ-mbolos o fórmulas para indicar la cantidad de elementos o compuestos que
intervienen en la reacción quÃ-mica. No deben confundirse con los subÃ-ndices que se colocan en los
sÃ-mbolos o fórmulas quÃ-micas, ya que estos indican el número de átomos que conforman la sustancia.
Si se modifican los coeficientes, cambian las cantidades de la sustancia, pero si se modifican los subÃ-ndices,
se originan sustancias diferentes.
Para balancear una ecuación quÃ-mica, se debe considerar lo siguiente:
• Conocer las sustancias reaccionantes y productos.
• Los subÃ-ndices indican la cantidad del átomo indicado en la molécula.
• Los coeficientes afectan a toda la sustancia que preceden.
• El hidrógeno y el oxÃ-geno se equilibran al final, porque generalmente forman agua (sustancia de
relleno). Esto no altera la ecuación, porque toda reacción se realiza en solución acuosa o produce
sustancias que contienen agua de cristalización.
B.2) MÉTODOS PARA BALANCEAR ECUACIONES
Hay diferentes métodos que se utilizan según convengan, de acuerdo al tipo de reacción, las cuales
pueden ocurrir:
⋅ Sin cambio de estados de oxidación en ningún elemento reaccionante:
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⋅ Ensayo y Error o Tanteo.
⋅ MÃ-nimo Común Múltiplo.
⋅ Coeficientes Indeterminados o Algebraico.
⋅ Algunos elementos cambian su valencia:
⋅ REDOX
⋅ Ion Electrón o Semirreacción: En medio
ácido y básico.
• Los métodos de balanceo se ha
definido en la clase a profundidad:
el redox como también del Ion
electrón.
B.3) AJUSTE DE LAS ECUACIONES
QUÃMICAS
Para ajustar una ecuación quÃ-mica hay
que seguir el orden siguiente:
• Primero se ajustan los átomos de
los metales, teniendo prioridad los
más pesados.
• A continuación se ajustan los no
metales, teniendo también
prioridad los más pesados.
• Se revisa, si es necesario, el ajuste
de los metales.
• Se comprueba el ajuste contando los
átomos de hidrógeno y de
oxÃ-geno que intervienen.
III) PROCEDIMIENTO
EXPERIMENTAL
ENSAYO 01: REACCIÓN DE
COMBINACIÓN
Coger con una pinza un trocito de cinta de
magnesio y someter a la llama del mechero.
Observe los cambios que producen y
presente mediante una ecuación quÃ-mica.
Observaciones:
ECUACIÓN QUÃMICA:
2Mg(s) + O2(g) 2MgO(s)
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color: negro
plateado
radiación
ultravioleta.
Consistencia:
dura compuesto
sólido.
Propiedades fÃ-sicas.
Laminilla sólida
Higroscópica.
• Presencia de
brillo metálico
bajo
• Gran dureza
• Color plomo
• Sólido
granulado
Tipos de Reacción:
• Adición − Irreversible
• Endotérmica − Redox
ENSAYO 02: REACCIÓN DE
SUSTITUCIÓN SIMPLE
En un tobo de ensayo limpio y seco,
introducir granallas de zinc metálico y
añadir acido clorhÃ-drico diluido
aproximadamente 2 N. Observe los cambios
que se produce.
Observaciones:
Ec. quÃ-mica: Zn(s) + 2HCl(g) ZnCl2 +
H2
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incoloro liberación
de hidrógeno
• Presencia de con olor irritante
Gránulos cristalinos
brillo
metálico blancos
fuertemente ácida es
bajo
• Gran dureza un precipitado
• Color plomo muy corrosivo
Sólido granulado
• Desprendimiento
forma grosella
de gas
Tipos de reacción:
•
Reacción
1.Desplazamiento simple 2. Redox
rápida a
3. Heterogénea 4. Irreversible.
temperatura
ENSAYO 03: REACCIÓN ambiente
DE
•
Dilución
del
SUSTITUCIÓN DOBLE
Zinc
Prop. FÃ-sicas:
En un tubo de ensayo añadir un mL de
solución de NaCl más una gota de
solución de AgNO3. Anotar los cambios
observados
En caso de formación de precipitado
señalar sus caracterÃ-sticas (voluminosas,
pesadas o coloidales).
ECUACIÓN QUIMICA
NaCl (ac) + AgNO3 (ac) AgCl + NaNO3
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• Las
sustancias
son incoloras
Precipitado blanco
pulverulento pesado
Tipos de reacción:
• Heterogénea − Redox −
Irreversible
En un tubo de ensayo añadir 1 mL de
solución de NH4OH y añadir 1mL de
solución de Cu (SO4)
Observaciones:
ECUACIÓN QUIMICA
NH4OH (ac) + Cu (SO4) (ac) NH4 (SO4)
(ac) + Cu (OH) 2
1M 0.1 M
• Se produce
cambio de
color
(turquesa −
azul)
Formación de
precipitado
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CaracterÃ-sticas del
precipitado:
• Pesado
• Coloidal
Incolora color
turquesa
Olor pungente
•
Tipos de reacción
• Heterogéneo Irreversible No
Redox
• Al inicio de la reacción se agrega
fenoftaleina para indicar la presencia
de hidróxido
ENSAYO 04: REACCIÓN DE
NEUTRALIZACIÓN
En un tubo añadir 1 mL de solución de
NaOH agregar 1 gota de fenoftaleina y luego
adicionar aproximadamente 1 mL de
solución de HCl, 0.1N.
Observaciones:
• las sustancias son incoloras
Ecuación quÃ-mica
ECUACIÓN QUIMICA
NaOH (ac) + HCl (ac) NaCl (ac) + H2O (l)
Tipos de reacción
• sustitución doble
• heterogénea
• La fenoftaleina hace que el NaOH se
colorea de un rojo grosella debido a
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la presencia del ión OH.
• Luego de producirse la reacción
desaparece el color ya que el OH se
enlaza y forma agua.
PRACTICA Nº 11
REACCIONES REDOX
OBJETIVOS:
• Identificar la especie quÃ-mica que
se oxida y reduce.
• Reconocer el agente oxidante y
reductor.
• Balancear las ecuaciones quÃ-micas
COCEPTOS TEORICOS:
• Reacciones redox
• Balanceo de ecuaciones quÃ-micas
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
ENSAYO 01: REACCIONES REDOX
1.− Medio neutro
En un tubo de ensayo añadir 1 mL de
solución de CuSO4, luego añadir
aproximadamente medio mL de solución
de KI a 0.1 M.
Observaciones
• el Cu(SO4) es de color turquesa
• formación de precipitado
• cambio de color
Ecuación quÃ-mica
Cu SO4 + KI Cu2I2 + K2SO4 + I2
Ecuación balanceada
2Cu SO4 + 4KI Cu2I2 + 2K2SO4 + I2
Indique:
El agente oxidante:
El agente redactor:
2.−Medio Acido
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⋅ En un tubo de ensayo colocar 1 mL de
solución de KMnO4 y añadir ½ mL de
H2SO4 3N mas gotas de H2O2 hasta
decoloración.
Observaciones:
• Cambio de color
• reacción rápido
• Formación de gas
Ecuación quÃ-mica:
KMnO4 + H2SO4 + H2O2 K2SO4 + O2 +
MnSO4 + H2O
Ecuación Balanceada:
2KMnO4 + 3H2SO4 + 5H2O2 K2SO4 + 5
O2 + 2 MnSO4 + 8 H2O
Coeficiente agente oxidante: 2
Coeficiente del agente reductor: 5
3.− Medio Básico:
En un tubo de ensayo colocar 1 mL de
KMnO4 y añadir medio mL de NaOH 0.1
M mas gotas de H2O2 anote los cambios
observados
Observaciones:
• Liberación de gas
• Formación de precipitado
• Cambio de color
Ecuación quÃ-mica
KMnO4 (ac) + NaOH (ac) + H2O2 (ac)
NaMnO4 + KO + O2 + H2O
Ecuación balanceada:
2KMnO4 (ac) + 2NaOH (ac) + 3 H2O2 (ac)
2 NaMnO4 + 2KO + O2 + 4 H2O
CUESTIONARIO
1.− ¿A qué se denomina agente oxidante
y agente reductor?
Agente oxidante:
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Es la sustancia quÃ-mica que al reducirse
provoca la oxidación de otro; por lo tanto,
la sustancia que se reduce es el agente
oxidante.
Agente reductor:
Es la sustancia quÃ-mica que al oxidarse
provoca o causa la reducción de otro; por lo
tanto la sustancia que se oxida es el agente
reductor
BIBLIOGRAFÃA:
• GUIA DE PACTICA DE
LABORATORIO
• APUNTES DE CLASE DE
LABORATORIO
• Brown, T., Lemay, H.E y Bursten,
B.E.. 1999. QuÃ-mica: La Ciencia
Central, séptima
edición, Pearson−Prentice HaLL,
México,
• Chang,R y Collage,W: 2002, Mc
Graw Hill, Bogotá.
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