Colegio María Inmaculada, Moravia. Prof. Grettel Montenegro 2011 Experimento n° 3 La materia OBJETIVOS 1. Describir algunas de las propiedades de la materia. 2. Obtener un compuesto a partir de dos elementos. 3. Obtener elementos a partir de un compuesto. DISCUSION La química actúa sobre la materia, que es todo aquello que nos rodea, ocupa un lugar y un espacio en el universo, y que somos capaces de identificar y conocer. La materia presenta dos tipos de propiedades: propiedades extensivas y propiedades intensivas. Las propiedades extensivas se relacionan con la estructura química externa; es decir, aquellas que podemos medir con mayor facilidad y que dependen de la cantidad y forma de la materia. Por ejemplo: peso, volumen, longitud, energía potencial, calor, etcétera. Las propiedades intensivas, en cambio, tienen que ver más con la estructura química interna de la materia, como la temperatura, punto de fusión, punto de ebullición, calor específico o concentración, índice de refracción, entre otros aspectos. Todo lo que existe en el universo está compuesto por materia. Esta, a su vez, se clasifica en mezclas y sustancias puras. Las sustancias puras comprenden un solo compuesto, y las mezclas son combinaciones de sustancias puras en proporciones variables o diferentes; por ejemplo, una mezcla de arena y sal. Los compuestos están conformados por los elementos (como, por ejemplo, el hidrógeno y el oxígeno, que forman el agua), los cuales existen en los compuestos en una proporción definida, es decir, en cantidades suficientes que permiten que dichos elementos se mantengan siempre estables y que también impiden su separación por métodos físicos. Por ejemplo, si se hace reaccionar sodio (Na) con cloro (Cl2) se obtendrá NaCl exclusivamente. Las mezclas se clasifican en homogéneas (soluciones) y en heterogéneas. En una mezcla homogénea no hay distinción de fases, es decir, de una porción de la sustancia pura. Es el caso, por ejemplo, del agua con alcohol, el agua azucarada o el agua con café, donde se observa una sola fase: la líquida. Además, en este tipo de mezcla los componentes se unen hasta el nivel molecular, de manera que no es posible distinguirlos. Por ejemplo: oxígeno en agua o sal en agua. También existen las soluciones sólidas (mezcla de metales), llamadas aleaciones. En las soluciones hay dos sustancias involucradas: una que disuelve, solvente, y otra que se disuelve, el soluto. Cuando mezclamos agua (solvente) con azúcar, tenemos que cada molécula de azúcar (soluto) queda rodeada por varias moléculas de agua. Lo mismo sucede en otras soluciones. Por esta razón, una vez que han sido mezclados no podemos diferenciar a simple vista el soluto del solvente. En cambio, en una mezcla heterogénea pueden distinguirse con facilidad las diferentes fases que forman la mezcla. Por ejemplo, el agua con arena. Aquí se forman dos fases: una fase sólida, Colegio María Inmaculada, Moravia. Prof. Grettel Montenegro 2011 conformada por la arena, y otra fase líquida, constituida por el agua. Otros ejemplos son el agua con aceite, sal y arena, entre otros. Las mezclas pueden separarse en sus componentes por procesos físicos, mientras que los compuestos se separan en sus constituyentes por procesos químicos . PROCEDIMIENTO Propiedades de la materia PARTE A Materiales: 10 g de parafina, 10 g de azufre, 2 tubos de ensayo, pinzas para tubo de ensayo, mechero bunsen y termómetro. 1. Coloque los 10 g de parafina raspada en un tubo de ensayo. Sujételo con las pinzas, coloque dentro el Termómetro y pon el tubo al mechero. Registre la temperatura marcada en el momento en que se empieza a derretir la parfina. 2. Repite el proceso con el azufre. PARTE B Materiales: 50 ml de alcohol, 50 ml de glicerina, 2 vasos de precipitados, termómetro, trípode, malla, mechero bunsen. 1. Coloca el alcohol en un beaker, colócalo encima de un trípode con la malla. Sitúa debajo del trípode un Mechero. Sitúa en el termómetro dentro del alcohol y presta atención en el momento en que el alcohol empieza a hervir y registra la temperatura. 2. Repite el procedimiento con la glicerina. Anota la temperatura. Resultados ¿Qué ocurrió las dos veces que realizó los experimentos de la parte A y B? ¿Qué es temperatura de fusión y de ebullición? Síntesis de un compuesto Materiales: Azufre en polvo, hierro en polvo, disulfuro de carbono, tubo de ensayo pequeño 10 × 75 mm, mortero de porcelana con pistilo, imán pequeño y limpión. Procedimiento: Síntesis del sulfuro de hierro: Mezcle bien 1,0 g de azufre con 0,5 g de hierro en polvo. Coloque la mezcla en el tubito de ensayo y caliente con el quemador. Observe la reacción Continúe calentando hasta que cese la reacción. Deje que Colegio María Inmaculada, Moravia. Prof. Grettel Montenegro 2011 el tubo se enfríe y colóquelo en un mortero de porcelana, cubra el tubo con un trozo de tela. Golpee suavemente el tubo con el pistilo hasta quebrarlo y liberar el producto de la reacción en una sola pieza. Observe el color del compuesto y parte los vidrios de él, pulverice el producto en el mortero. Resultados: Anote el color del azufre, del hierro y del compuesto formado. ¿El producto tiene unos puntos coloreados? ¿Qué creen que sean esos puntos? ¿Qué indica que ocurrió una reacción en el tubo? ¿Para qué se usa el trozo de tela? Durante la reacción notó usted una coloración rojiza a qué se debe? Escriba la ecuación de la reacción. Lavado del sulfuro de hierro. Cuidado con el disulfuro de carbono Añada al mortero con el producto pulverizado 10 ml de disulfuro de carbono para disolver el exceso de Hierro que no hubiera reaccionado. Agite con el pistilo, traspase a un beaker si fuera necesario para lavar Mejor, filtre rápidamente y recoja el filtrado en un vidrio de reloj, deje que el disolvente se evapore en el Vidrio de reloj. Observe y compare el residuo del vidrio de reloj con el del papel filtro. Resultados: ¿Por qué se usa CS2 para lavar el producto? ¿Cómo se sabe que lo que sobra es azufre y no hierro? Compare la coloración entre las sustancias del residuo del vidrio de reloj y del papel de filtro. Electrólisis del agua Materiales: agua, bicarbonato de sodio, masquin tape, 2 pilas cuadradas, recipiente de plástico transparente, 2 cables de cobre y dos tubos de ensayo. Procedimiento: 1.- Coloque medio litro de agua en el recipiente de plástico. 2.- Coloque en el recipiente 100 g de bicarbonato de sodio y disuélvalos bien. 3.- Coloque las pilas tocando, un polo positivo con un negativo y péguelas con masquin tape. 4.- Coloque en cada polo, un cable para hacer un buen contacto eléctrico. 5.- Introduzca lo cables en el agua. Si el contacto eléctrico es bueno observará las burbujas desprendiendo de los cables. 6.- Llena los tubos de ensayo con agua dentro del recipiente pero invertidos sobre los cables. Resultados: 1. Anota lo que sucede. 2. Escribe una ecuación donde se describa la descomposición del agua. 3. Explica por qué ocurre el proceso anterior.