Managua, Nicaragua UNIVERSIDAD NACIONAL DE

Managua, Nicaragua
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA
FACULTUDAD DE INGENIERÍA QUÌMICA
DEPARTAMENTO DE QUÌMICA
Reporte de laboratorio # 1
“Serie de actividad de los metales”
MSC: Armando Robleto
INTEGRANTES:
Mariela Sandoval Leyva
Karen Hurtado Solís
Azucena Romero Guido
Ronaldo Zeas Arias
Viernes 27 de abril del 2012
2M1Q
Introducción
Todos los metalesalcalinos y algunos metales alcalinotérreos (Ca, Sr y Ba), que son los más reactivos de
los elementos metálicos, decimos que desplazan al hidrogeno del agua fría:
2Na(s) + 2H2O (l) → 2NaOH (ac) + H2(g)
Los metales menos reactivos, como el aluminio y el hierro, reaccionan con vapor de agua para dar gas
hidrógeno:
2Al(s) + 3H2O (g) → Al2O3(s) + 3H2(g)
Muchos metales, incluidos los que no reaccionan con el agua, pueden desplazar al hidrógeno de los
ácidos. Por ejemplo el Zinc (Zn) y el magnesio (Mg) no reaccionan con el agua pero si con el ácido
clorhídrico:
Zn(s) + 2HCl (ac) → ZnCl2 (ac) + H2 (g)
Cu(s) + 2HCl (ac) → CuCl2 (ac) + H2 (g)
Estas reacciones se utilizan para preparar gas hidrógeno en el laboratorio.
De esta manera podemos ubicar los metales más comunes desde el más activo hasta el menos activo:
Li K Na Ca Mg Al Mn Zn Cr Fe Cd Ni Sn Pb H Cu Bi Sb Hg Ag Pt Au
En esta tabla (serie de actividad de los metales), los metales están ordenados de acuerdo con su
capacidad para desplazar al hidrogeno de un ácido o del agua. El litio es el metal más reactivo y el Oro
(Au), el menos reactivo. Si observan, verán que el Aluminio (Al) se encuentra situado arriba del zinc y
bajo el magnesio, lo que inmediatamente nos indica que el zinc tiene un poder de reacción mas
elevado que el del magnesio.
Observaciones
Reacciones de metales con agua
En la reacción de agua mas sodio metálico se observó un desprendimiento de cierto tipo de gas
(hidrógeno gaseoso) y la reacción fue violenta al disolverse. El PH obtenido fue de 12, lo cua evidencia
la presencia de una base la cual es NaOH.
Reacciones de metales con ácidos
Al agregar trocitos de hierro, cobre, magnesio, zinc
clorhídrico. Se observo lo siguiente:
y luego acido
Hierro: la reacción es de desplazamiento y es muy lenta, formándose una sal
(cloruro de hierro)
Cobre: el cobre no reacciona instantáneamente por lo que se aplico calor.
Luego tomo un color amarillo y su reacción fue a los 40s después de aplicar
calor.
Magnesio: reacciona instantáneamente y se
cloruro de magnesio.
el
torno incoloro, formando
Zinc: la reacción es rápida y también se mostro incoloro, formando cloruro de zinc.
De aquí los podemos ordenar desde el más activo al menos activo, así: Mg, Zn, Fe, Cu.
Reacciones de metales con sales
Al agregar trozos de cobre, zinc, hierro y magnesio y posteriormente 2ml de acetato de plomo, se
observo:
Hierro: se formó un precipitado, el hierro quedo abajo y el acetato
arriba. El color que se vio fue amarillento, y reacciono a los 33s y
termina su reacción a los 42s.
Magnesio: tardo la reacción por tanto se aplico calor, formándose un
precipitado donde el magnesio quedo arriba y el acetato abajo, su
color era plomo oscuro. La reacción inicia en los 19s y termina en 29s.
Cobre: se mostró incoloro, se dio la formación de un precipitado quedando el cobre abajo y el acetato
arriba, la reacción inicia a los 28s y termina a los 44s.
Zinc: empezó a desprender reaccionando a los 25s terminando su reacción a los 35s. Se formó un
precipitado, color plomo oscuro arriba (zinc) incoloro abajo (acetato).
Al repetir el paso anterior pero ahora reaccionado los elementos con sulfato de cobre, se observó:
Hierro: no reaccionó. Se sometió a calentamiento e inicialmente
mostro un color verde y al finalizar la reacción un color marrón. La
reacción inicia a los22s y culmina a los 27s.
Cobre: no reacciono. Al aplicar calor para que la reacción inicie se
mostró un color celeste terminada la reacción. Esta inicia a los 27s y
termina a los 30s.
Magnesio: reacciono pero lentamente (por lo que no se aplica calor), al final de la reacción se logró
apreciar un tono verde azulado.
Zinc: tomó el color del zinc y se formaron 3 fases de colores: negro abajo, transparente en medio y
negro arriba, inicialmente se observa únicamente color oscuro. También se aplicó calor ya que no logró
reaccionar, el color obtenido fue plomo y su reacción inicia a los 17s y termina a los 23s.
Conclusiones
Basados en la experiencia de éste laboratorio podemos concluir lo siguiente:
Un metal en presencia de un ácido fuerte desplaza el hidrógeno, caso particular del Zinc, de
manera que el potencial de la reacción es positivo, por ser una reacción redox y el DG de la
reacción es negativa.
Metales alcalinos tal como el Na reaccionan violentamente en presencia del agua formando así
hidróxido de sodio, evidenciado por el pH que se obtiene al final de la reacción el cual fue
altamente básico, debido a la presencia del NaOH mencionado anteriormente el cual es una
base fuerte.
También se fue capaz de identificar el nivel de reactividad de los metales basados en los
tiempos de reacción de cada uno en presencia de las distintas sustancias (agua, ácido
clorhídrico y sales).
Otros aspectos a mencionar es que ciertos metales como el Fe y Mg se tuvieron que exponer a
factores externos (agente catalítico) como el calor para promover su reacción en presencia de
sales ya que éstos no son tan reactivos en presencia de dicha sustancia.
Cuestionario
1. Escriba la ecuación del sodio con el agua. ¿Qué demuestra la prueba con el papel PH?
2Na + 2H2 O → 2NaOH + H2 ↑
El PH tuvo un valor de 12, por tanto dado que el valor se encuentra por encima de 7 se puede afirmar
que la solución obtenida es básica es decir de acuerdo a la reacción presentada arriba, es hidróxido de
sodio.
2. ¿Cómo sabe usted que una reacción esta ocurriendo en cada tubo?¿Cuál es el orden, de mayor a
menor velocidad, con que reacciona los metales usados con el acido clorhídrico? Escriba todas las
ecuaciones.
Una reacción ocurre cuando las partículas de dos o más sustancias interactúan entre si,
visiblemente en un experimento lo sabemos, cuando existe variación en su temperatura o calor,
también se observa cierto movimiento entre las partículas durante la reacción.
Mg +2 + 2HCl−1 → Mg +2 Cl−1
2 + H2 ↑
Zn+2 + 2HCl−1 → Zn+2 Cl−1
2 + H2↑
fe+2 + 2HCl−1 → fe+2 Cl−1
2 + H2↑
Cu+2 + 2HCl−1 → Cu+2 Cl−1
2 + H2 ↑
3. Con cuales de los siguientes métales: Zn, fe, Mg, Cu y Pb reacciona el acetato de plomo? ¿Con
cuáles no reacciona? Escriba las ecuaciones correspondientes.
Reaccionan:
fe+2 + Pb(CH3 COO)2 → Fe CH3 COO
Cu+2 + Pb(CH3 COO)2 → Cu CH3 COO
Zn+2 Pb(CH3 COO)2 → Zn CH3 COO
2
2
2
+ Pb2+
+ C𝑢2+
+ Z𝑛2+
No reaccionan:
Mg +2 + Pb(CH3 COO)2 → Mg CH3 COO
2
+ M𝑔2+
Indique con cuales metales reacciono el sulfato de cobre y con cuales no? Explique. Escriba las
ecuaciones correspondientes.
No reaccionan:
fe+2 + CuSO4 → FeSO4 + Cu2+
Cu+2 + CuSO4 → CuSO4 + Cu2+
Zn+2 + CuSO4 → ZnSO4 + Cu2+
Reaccionan:
Mg +2 + CuSO4 → MgSO4 + Cu2+
Bibliografía
Sitios web
http://www.google.com.ni/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=5&sqi=2&ved=0CFoQF
jAE&url=http%3A%2F%2Fwww.escuelaintegral.edu.uy%2Felaboracion.doc&ei=YRWaT-SFDYG9QTC6bGHDw&usg=AFQjCNH7qgJfWhATxF9aL-wPqm1M4LcUtQ&sig2=eqi2unjX6L5XBneEGCfDg.
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Charles E. Mortimer. Química. 5ta. Edición.