5Propiedades de los bloques Alumnos

Practicas de Química Inorgánica
Los bloques s, p, d y f de la tabla periódica de los elementos.
Objetivo:
Identificar el comportamiento químico de los elementos de acuerdo al bloque s, p,
d y f que pertenezcan.
Antecedentes
Los elementos se estudian por bloques atendiendo a la estrecha relación entre la
disposición de los electrones en los orbitales del último nivel de energía y el lugar
que ocupan los elementos en la clasificación periódica. La tabla periódica se divide
en cuatro grandes bloques:
1) Bloque s: conformado por los elementos de los grupos IA y IIA. La
característica de este bloque es que los electrones del último nivel se encuentran
localizados en el sub-nivel s. Los elementos reaccionan fácilmente cediendo
electrones y formando enlaces iónicos.
2) Bloque p: formado por los elementos de los grupos III, IV, V, VI, VII y VIIIA.
Cuyos electrones de valencia se encuentran localizado en el sub-nivel p. Se
encuentran metales y no metales, forman enlaces iónicos y covalentes.
3) Bloque d: constituido por los metales de transición que son los grupos I, II, III,
IV, V, VI, VII y VIIIB, donde los electrones de valencia se localizan en el sub-nivel
d. La mayoría de los elementos presentan colores brillantes, los cuales se relacionan
con la frecuencia de la luz que se absorbe y se emite cuando los electrones de los
subniveles d parcialmente llenos se excitan y luego regresan al estado basal. Si los
iones metálicos tienen subniveles d vacíos o completamente llenos resultan
incoloros. Tienen tendencia a formar iones complejos, que a su vez se combinan con
otros iones para formar compuestos de coordinación.
4) Bloque f: constituido por los lantánidos y actínidos, los electrones de valencia de
estos elementos están dispuestos en sub-nivel f. Los que pertenecen a un mismo
bloque tienen un comportamiento similar, lo que facilita su estudio.
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Material:
Material
Reactivos
1 asa de aluminio
1 mechero de bunsen
1 pinzas para tubo de ensaye
4 tubos de ensaye con tapa
4 espátulas
15 tubos de ensaye
4 vasos de precipitados 50 mL
1 matraz aforado de 25 mL
4 agitadores de vidrio
2 matraces aforados de 5 mL
2 pipetas Pasteur
1 perilla gotero
5 pipetas de 5 – 10 mL
1 gradilla para tubos de
ensaye
2 matraces aforados de 25 mL
5 vasos de precipitados de 50
mL
5 mL
5 mL
5 mL
25 mL
5 mL
5 mL
5 mL
5 mL
5 mL
5 mL
5 mL
5 mL
5 mL
5 mL
Cloruro de sodio NaCl (0.1 M)
Cloruro de potasio KCl (0.1 M)
Cloruro de bario BaCl2 (0.1 M)
Acido clorhídrico HCl (0.1 M)
Cloruro de cobre CuCl2 (0.1 M)
Cloruro de calcio CaCl2 (0.1 M)
Carbonato de sodio Na2CO3 (0.1 M)
Sulfato de potasio K2SO4 (0.1 M)
Dicromato de potasio K2CrO4 (0.1 M)
Tolueno
Yoduro de potasio KI
(0.1 M)
Bromuro de Zinc ZnBr2 (0.2 M)
Hipoclorito de sodio (blanqueador)
Ac. Nítrico HNO3 concentrado
5 mL
5 mL
Nitrato de plata AgNO3 (0.1 M)
Hidróxido de amonio NH4OH concentrado
10 mg
Virutas de calcio
Virutas de magnesio
Sulfato de cobre pentahidratado
CuSO4- 5H2O
Agua destilada
10 mL
Investigación previa:
Previo a la sesión de laboratorio se requiere que:
Elaborar una tabla en la que se indique la toxicidad de cada uno de los reactivos a
utilizar en la práctica.
Realizar los cálculos correspondientes para la preparación de las soluciones,
revisar en el laboratorio el dato de PM de cada uno de los reactivos a utilizar.
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Procedimiento
I.
Elementos del bloque s
Parte I
a) Coloque el asa de aluminio sobre la llama del mechero de bunsen, si la
llaman se colorea; indica que hay impurezas en el alambre, para eliminarlas
se sumerge el asa de aluminio en la solución de HCl en un tubo de ensayo
y se lleva nuevamente a la llama. Una vez limpio se sumergen en las
siguientes soluciones: NaCl, KCl, BaCl2, CuCl2, CaCl2, Na2CO3, K2SO4,
K2CrO4 y se lleva a la flama limpiando con HCl el asa de aluminio después
de cada prueba. Anote sus observaciones.
Parte II. Reacción de Ca y Mg con agua y ácidos. (Realizar el experimento en la
campana)
a) En un tubo de ensaye con tapa colocar una viruta de calcio y agrégale 1 mL
de H2O, enseguida tapa el tubo de ensaye, acerca la boca del tubo a una
llama, observa lo que pasa.
b) Repite el procedimiento anterior pero ahora con una viruta de magnesio.
c) Repite el inciso a) y b) usando HCl (0.1 M) en lugar de H2O, anota tus
observaciones y las reacciones que ocurren.
Parte III. Compuestos de Ba.
a) En tres tubos de ensaye, colocar 1 mL de agua y 1 mL de solución de
cloruro de bario.
b) Al primer tubo, añadir 1 mL de solución de carbonato de sodio; al segundo 1
mL de solución de sulfato de potasio, y el tercero, 1 mL de solución de
dicromato de potasio. Observar el color de los precipitados que se forman.
Escribir lo que ocurre y las reacciones químicas.
II.
Elementos del bloque p
Parte I. Preparación y reactividad de los halógenos. (Usar lentes y hacer el
experimento en la campana)
Coloca 1 mL de blanqueador en un tubo de ensayo. Los blanqueadores contienen
aproximadamente 5% de hipoclorito de sodio. Añade 0.5 mL de tolueno, se
formará un sistema de dos fases. Observa el color del tolueno. Acidifica el sistema
con 0.5 mL de acido clorhídrico y agita. No deseches el tubo ya que lo utilizarás
más tarde.
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a) Reactividad del bromo.
Coloca 1 mL de solución de bromuro de zinc 0.2 M en un tubo de ensayo. Añade
la mitad del tolueno que contiene cloro (reacción anterior) usando una pipeta
Pasteur. Agita el tubo de ensayo. ¿Se ha llevado a cabo una reacción? ¿Cómo
puedes saberlo?
b) Reactividad del yodo.
Coloque 1 mL de solución de yoduro de potasio 0.1 M en un tubo de ensayo.
Añade la mitad del tolueno con cloro usando una pipeta Pasteur. Agita el tubo de
ensayo. ¿Se ha llevado a cabo una reacción? ¿Cómo puede saberlo?
III.
Elementos del bloque d
Parte I. Obtención del diamminoplata (I)
Colocar en un tubo de ensayo 2 mL de solución de NaCl. Agregar 5 gotas de HNO3.
Agregar 3 gotas de solución de AgNO3. Dividir el contenido en 2 tubos de ensaye,
dejando uno como testigo. Agregar (en la campana de extracción) al otro 5 gotas de
NH4OH agitar. Observar y registrar el color del complejo.
Parte II. Obtención hexaacuocobre (II) y tetraaminocobre (II)
Colocar en un tubo de ensayo seco unos cristales de CuSO4.5H2O y observar el
color (azul). Calentarlo con el mechero, hasta cambio de color (gris). Dejar enfriar.
Agregar 3 mL de agua destilada y agitar. Observar y registrar el color del complejo.
Dividir el contenido en 2 tubos de ensayo, dejando uno como testigo. Agregar (en la
campana de extracción), al otro tubo, 5 gotas de NH4OH. Observar y registrar el
color del complejo.
Compuestos con elementos del bloque d
FÓRMULA
NOMBRE
COLOR
Ag(NH3)2+
Cu(H2O)62+
Cu(NH3)42+
Cuestionario:
1. ¿Por qué algunos elementos imparten color a la llama?
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2. Dibujar las estructuras donde se observe el tamaño de a) un átomo se sodio
y b) un átomo de cesio.
3. ¿En que son similares los elementos del bloque s?
4. ¿Qué conclusiones se pueden obtener acerca de la reactividad de los
halógenos?
5. Escribir la configuración electrónica de los elementos cerovalentes y de sus
cationes estudiados de los elementos del bloque d.
6. ¿Qué experimento se pudiera realizar en el laboratorio para identificar las
propiedades de los elementos del bloque f? ¿Los reactivos que se
utilizarían son tóxicos, peligrosos y costosos?
Bibliografía:
http://es.calameo.com/read/000567948eb588f6bef0f
Raymond Chang. Química General 7ª Edición. Editorial: Mc Graw Hill.
Catherine E. Housecroft, A. G. Sharpe. Química Inorgánica. Editorial: Pearson
Prentice Hall.
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