informe 7

7/17/2019 informe 7

http://slidepdf.com/reader/full/informe-7-5690c01813a53 1/17

“AÑO DEL CENTENARIO DE MACCHU PICHU PARA EL MUNDO”

UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA

Facultad: Ingeniería De

Minas

Escuela p!"es#!$al: Ingeniería Química

Cus!: Laboratorio De Química I

D!ce$te: Ing. Ruth Concha Velarde

I$"!%e de la&!at!#!: Informe Nº 6

Te%a: Reacciones Redo

I$te'a$tes: Camacho Chiro!ue Leslie

"aramillo Mancha# Danth#

"aramillo $urita %a&eh

Fec(a de e)ecuc#*$: '()*6)+

Fec(a de e$te'a: *,)*-)++

Reacc#!$es de !+#dac#*$ , educc#*$

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I-,O./ETIVOS:

Conocer el poder oxidante de varios cationes y el poderreductor de varios metales cuando se hacer reaccionar entresí

Diferenciar una reaccionar redox de una no redox Comprender que el átomo o grupo de átomos son capacesde perder o ganar electrones; en algunas reacciones químicas

II-,FUNDAMENTO TE0RICO

Existen reacciones químicas características porque los pierdenelectrones que son ganados por otros átomos o grupos de ellos.Los átomos cuando ganan electrones sufren un cambio llamadoreduccin; si pierden electrones denominarse oxidacin .! lareaccin total entonces se le llama "#$D"%&ED'CC$(). !sí mismo alganar o perder electrones los átomos cambia su estado o numerode oxidacin ;que es la característica principal de este tipo dereacciones. Luego llamaremos*

&ED'CC$()* Disminucin algebraica del n+mero de oxidacin,ganancia de electrones-

!E)/E "#$D!C$()* 0ustancia que gana electrones ,se reduce- y

permite que otra sustancia se oxide

!E)/E &ED'C/"&* 0ustancia que pierde electrones ,se oxida-ypermite que otra sustancia se redu1ca.

)'2E&"0 DE "#$D!C$()

"xidacin ,perdida de e%-

%3 %4 %5 %6 7 6 54 3

&educcin ,ganancia de e%-

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MÉTODOS DE BALANCEO DE REACCIONES REDOX

Método De La Media Reacción O Del Ión-Electrón

El m8todo del in%electrn es9 en general9 un poco más largo ,pero no másdifícil- que el del n+mero de oxidacin; sin embargo9 por ser más sistemático9es menos probable que condu1ca a error. !demás este m8todo es máspráctico cuando se trate de balancear ecuaciones inicas9 que el m8todo deln+mero de oxidacin y se evita estar determinando los n+meros de oxidacinde cada elemento para saber cuál elemento se oxida y cuál se reduce9 ya queaquí se oxida el que pierda e%9 es decir9 la ecuacin donde apare1can los e 9hacia la derecha; y se reduce el que gane e 9 es decir la ecuacin donde

apare1can los e

/ hacia la i1quierda.

Pasos ara i!"alar ec"aciones or ión-electrón

6.% 0i la ecuacin está en forma molecular pasarla a forma inica. !quí hayque tener en cuenta que los elementos libres9 los xidos9 el :5" y el :5"5 no sedisocian9 slo se disocian los electrolitos ,ácidos9 bases y sales-.

$lustraremos todos los pasos con el siguiente eemplo*

$5 < :)"4 :$"4 < )" < :5"

,2olecular-0e pasa a forma inica;

$57 < :<)"4% :<l"4

% < )" < :5",$nica-

0e escribe por separado el esqueleto de las ecuaciones inicas parciales delagente oxidante y el agente reductor

$57 l"4

%

)"4% )"

0e balancea por tanteo ,inspeccin- los átomos distintos de : y " *

$5 7 5l"4%

)"4% )"

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$gualar los átomos de oxígenos agregando mol8culas de :5" para balancearlos oxígenos*

$5 < =:5" 5l"4%

)"4

%

)" < 5 :5"$gualar los átomos de hidrgenos :< ,iones hidrgenos- donde falta

hidrgeno.

$5 < =:5" 5l"4% <

65:<

)"4% < 3:< )" < 5:5"

=.% Contar la carga total en ambos lados de cada ecuacin parcial y agregar e

en el miembro de>ciente en carga negativa ,%- o que tenga exceso de cargapositiva ,<-

o o %5 <65 ? <67 @ 67 ? 7

$5 < =:5" 5l"4% < 65:< < 67 e

,oxidacin-

%6 <3 ? <4 @ 4 ? 7 o o

)"4% < 3:< < 4e )" < 5:5"

,reduccin- Estos pasos aquí son comunes para reacciones en medio ácidos9 neutros

o básicos ,alcalinos-.

0i la reaccin está en medio básico o alcalino despu8s de haber colocadolos e se debe* Aagregar a cada miembro de las ecuaciones parciales tantos":% como :< haya. Combinar los :< y ":% para formar :5" y anular el aguaque apare1ca duplicado en ambos miembrosB. )ota* En esta ecuacin no sereali1a porque no tiene ":%9 es decir9 no está en medio básico ,está en medioácido9 :)"4-.

$gualar el n+mero de e perdidos por el agente reductor9 con los e ganados porel agente oxidante9 multiplicando las ecuaciones parciales por los n+meromínimos necesario para esto.

o

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4 x ,$5 < =:5" 5l"4% < 65:< <

l"e-

o o

67 x ,)"4%

< 3:<

< 4e

)" < 5:5"-

4 $5 < 6 :5" = $"4% < 4=:< <

47 e

67)"4% < 37 :< < 47 e 67 )" <

57 :5"

0+mese las dos medias reacciones cancelando cualquier cantidad de e9 :<9

":

%

o :5" que apare1ca en ambos lados9 con lo cual se obtendrá la ecuacin>nalmente balanceada.

4 $5 < 6 :5" = $"4% < 4=:<

< 47 e

3 5

67 )"4% < 37 :< < 47 e 67 )" < 57

:5"

o o o

4$5 < 67)"4% < 3:< =$"4

% < 67)" <5:5"

0i la ecuacin fue dada originalmente en forma inica9 8sta es la respuesta delproblema.

0i la ecuacin fue dada originalmente en forma molecular; se trasladan estos

coe>cientes a la ecuacin molecular y se inspeccionan el balanceo de laecuacin.

4$5 < 67:)"4 =:$"4 < 67)" < 5:5"

Método De La #ariación Del N"$ero De O%idación

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Este m8todo toma en cuenta los cambios en los n+meros de oxidacinde los elementos en los reactantes y los productos es decir en ls que seoxidan y se reducen.

El ) sufre una variacin en el estado de oxidacin de < en el )"4 a <5

en el )". El 0 sufre un cambio en el n+mero de oxidacin de %5 en :50 a7 en 0.

El esquema de igualacin de electrones es como sigue*

)< < 4e% )<5 , cambio de

%4-&'a(

0%5 07 < 5e% , cambio de<5-

&')(

Fara que el n+mero de electrones ganados sea igual al de los perdidos9se multiplica la ecuacin &'a( por 59y la ecuacin &')( por4

5)

<

< =e

%

=)

<5

&*a( 40%5 407 < =e% &*)(

For tanto9 el coe>ciente del :)"4 y del )" es 59 y el del :50 y 0 es 4.en forma parcial9 la ecuacin esquemática es la siguiente;

5:)"4 < 4:50 5)" < 40 &+a(

!uste de : y ". Los átomos de : de la i1quierda en la ecuacin &+a( , 5de :)"4 y = del :50- deberán formar 3:5" en la derecha de la ecuacin.la ecuacin >nal será*

5:)"4 < 4:50 5)" < 40 < 3:5" &+a(

III, MATERIALES REACTI#OS

MATERIALES

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• 7= tubos de ensayo• radilla• Fipetas

REACTI#OS

• Ginc9 cobre9 aluminio ,metalicos-

• 0olucin de sulfato c+prico

• )a": ,42 y 67 2-9 glucosa ,HFIF-

• :50"3,cc-9 J$9 :5"5 ,47 H KIK-9 C=:=

• J2n"39 J 5Cr5"9 )a0"4

• C5:": ,M=N .L-9 C=:63

• !cido sulf+rico concentrado.

I#. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

+,. E%eri$ento N/ 0.1 reacciones Redo% 2 no Redo%

6. en un tubo de ensayo verter 6mL de Cu0"3 y adicionar 7 gotasde )a": 42

5. Llevar cuidadosamente a calentamiento en el mechero hasta laformacin de un precipitado.

4. en otro tubo de ensayo verter 6 mL de Cu0"3 adicionar 7 gotasde )a": 42 y 6 mL de glucosa.

3. Llevar cuidadosamente a calentamiento en el mechero hasta laformacin de un precipitado.

. !notar sus observaciones.

+,' E%eri$ento N/ 0'

6. vierta 6mL de solucin de !g)"4 en un tubo de ensayo

5. $ntroducir en el tubo una lamina de cobre limpia y sin oxido.

4. Dear reposar por @ 67 minutos. !notar sus observaciones.

3.4 Experimento )N 74

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6. !dicione en el tubo de ensayo 6mL de solucin Jl9 luego aOada 4gotas de :50"39 concentrado9 luego 6mL de :5"5 y >nalmente vierta6mL. De C=:63.

5. Escriba sus observaciones.

+,+ E%eri$ento N/ 0+

6. adicione en un tubo de ensayo 6mL de solucin de J 5Cr5" luego4 gotas de :50"3 concentrado y >nalmente 6mL. De solucin de )a50"4

5. escribas sus observaciones9 rePexiones tericas y conclusiones.

+,3, E%eri$entó N/ 03

6. adicione a un tubo de ensayo 6mL. De solucin de J2n"3 9luego 4 gotas de :50"3 concentrado y >nalmente 6 mL. De )a50"4



6. !dicione a un tubo de ensayo 6mL. De J 5Cr5"9 luego 3 gotas de:50"3 y >nalmente 6mL. De :5"5 rápidamente.

5. escriba sus observaciones.


6. adicione en un tubo de ensayo 6mL. De J2n"3 y >nalmente6mL. De :5"5 rápidamente.



6. !dicione a un tubo de ensayo 6mL. De J$9 luego 5 gotas de:50"3 concentrado y >nalmente gotas de J2n"3.

5. escriba sus observaciones4. 'no de los productos de la reaccin anterior es el $5; lo que se

puede comprobar adicionando 6mL. De C:C$4 al tubo y agitarlo. El C:C$4 tomara un color violeta oscuro característico del yodo.


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6. !dicione a un tubo de ensayo 6mL. De J2n"3 9 luego gotas de)a": 672 y >nalmente 6mL. De )a50"4.

5. escriba sus observaciones

+,.0, E%eri$entó N/ .06. !dicione a un tubo de ensayo virutas de !$9 luego 6mL. De

)a": 42.

5. escriba sus observaciones.

#, C8LC9LOS RES9LTADOS

E%eri$ento N/ .

En este experimento numero uno donde ocurren dos reacciones9 la

primera reaccin es la que ocurre es la siguiente reaccin*

Cu0"3 < 5 )a": Cu,":-5 < )a50"3

!l momento de agregar el hidrxido de sodio alsulfato de sodio se vuelve una sustancia

gelatinosa y al someterlo al calor se formo unprecipitado blanco.

Cu0"3 < 5 )a": < C=:65"=

!l hacer reaccionar las siguientes sustancias con el mechero se formo unprecipitado de color negro .

! partir de este experimento se empie1an a presentaruna de las forma de reacciones que predominan en el mundo quevivimos y para llevar al balanceo de estas ecuaciones químicas no se

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pueden hacer por un simple tanteo ya que los elementos cambian ensus n+meros de oxidacin y para eso utili1amos el m8todo queretrataremos en la reaccin química del experimento numero

J$ < J2n"3 < :50"3 $5 < 2n0"3 < J 50"3 < :5"

6< 6% 6< < 5% 6< =< 5% 7 5< =< 5% 6< =< 5% 6< 5%

$6 @ $57 ,"xidacin-2n< 2n5< ,&educcin-

5 $6 @ $5 7 ,"xidacin-2n< 2n5< ,&educcin-

5 $ 6 @ $5 7< 5e@ ,"xidacin-2n< < e@ 2n5< ,&educcin-%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

x ,5 $6 @

$5 7

< 5e@ - ,"xidacin-5 x ,2n< < e@ 2n5<- ,&educcin-%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%67 $6 @ $5 7 < 67e@ ,"xidacin-5 2n< < 67 e@ 5 2n5< ,&educcin-%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%67 $6 @ < 5 2n< $5 7 < 5 2n5<

Estos coe>cientes se llevan a la reaccin original y se vuelve a veri>carla cantidad de átomos de cada sustancia que se termina de balancearpor tanteo.

67 J$ < 5 J2n"3 < :50"3 $5 < 5 2n0"3 < = J 50"3 < :5"

E%eri$ento N/ '

!l introducir la lamina de cobre a la muestra de !g)"4 y despu8s de untiempo de reposo se ve que pequeOas partículas de adhieren a la laminade cobre para darlo un color plateado lo que nos indica que el cobre estádespla1ando a la plata.

!g)"4 < Cu Cu)"4 < !g

E%eri$ento N/ *

!l hacer reaccionar todas las muestras se notaun ligero cambio de temperatura lo que nos

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indica que está liberando energía por tanto es una reaccin exot8rmica.!ntes de agregar el hexano debemos recordar que este act+a en lareaccin solo se usa para reconocer ciertas sustancias en este caso elyodo. !ntes de agregar hexano un precipitado negro rodeado de unasolucin anaranada es el resultado de nuestra reaccin pero al agregar

el hexano se torna de un color violeta lo que nos indica la presencia deyodo.

Jl < :50"3 < :5"5

E%eri$ento N/ +

!l hacer reaccionar los componentes se formo una solucin de de uncolor verde transparente. !quí se reconocieron los productos ya que elcolor verde característico lo da el Cr5,0"3-4 y como esta en toda lasolucin debe estar en estado acuoso por tanto uno de sus productostambi8n es el agua.

J 5Cr5" < :50"3 < )a50"4 Cr5,0"3-4 < )a50"3 < J 50"3 <:5"

E%eri$ento N/ 3

$nicialmente agregamos el permanganato de potasio ,J2n"3- y acidosulf+rico ,:50"3- la solucin se torna de color violeta pero si le

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terminamos de agregar el sul>to de sodio ,)a50"4- la solucin ahora yaadquiero un color transparente.

5 J2n"3 < )a50"4 < 4 :50"3 J 50"3 < 5 2n0"3 < )a50"3 < 4:5"

E%eri$ento N/ 4

C5:": < J 5Cr5" < :50"3 C:4C"": < Cr5,0"3-4 < J 50"3 < :57

E%eri$ento N/ 5

En este experimento se noto la liberacin de un gas el cual era el

oxigeno

J2n"3 < :50"3 < :5"5 2n0"3 < "5 < :5" < J 50"3

E%eri$ento N/ 6

En este experimento al reaccionar los compuestos no se pudodeterminar especí>camente que productos se habían obtenido en lareaccin para solucionar esto se agrego hexano que nos permiti

reconocer la presencia del yodo con su color característico el violeta.

/ambi8n se pudo apreciar la formacin de dos fases con un precipitandode color narana que es característico del sulfato de manganeso $$ portanto lo reconocemos como uno de sus productos.

J$ < J2n"3 < :50"3 $5 < 2n0"3 < J 50"3 < :5"

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E%eri$ento N/ 7

En esta reaccin al momento de actuar sus componentes se noto que lasolucin que nos resulto presentaba un color marrn que escaracterístico de del oxido de manganeso ,$K- por tanto es uno de susproductos.

J2n"3 < )a": <)a50"4 2n"5 < )a50"3 < J":

E%eri$ento N/ .0

E%eri$ento

Ele$entoo%idado

Ele$entored"cido

A!enteo%idante

A!entered"ctor

' Cu !g !g Cu* + 3 4 5 6 7

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.0

#I, DISC9SI:N DE RES9LTADOS

#II, CONCL9SIONES

En los experimentos reali1ados en la presente practica nos permitiobservar la forma como unos elementos cambian sus estados deoxidacin al despla1ar a otros elementos como el caso del experimento)N5 donde el cobre despla1o a la plata y ambos cambiaron sus n+merosde oxidacin.

0e logro diferenciar una reaccin redox de una no redox como poreemplo en el experimento )N6 donde solo hubo un dobledespla1amiento mas no una alteracin de los n+meros de oxidacin.

Las experiencias nos permitieron ver de cmo los elementos act+an concierto n+mero de oxidacin en un compuesto pero despu8s quereaccionan cambia y por tanto presenta diferentes propiedades y enestos cambios el elemento podía oxidarse o reducirse como el caso delmanganeso ,2n- y el cromo ,Cr-.

#II, RECOMENDACIONES

'na de las más importantes recomendaciones es que no se debe teneren cuenta el efecto del hexano dentro de las reacciones pues este soloact+a como una solucin que nos permite reconocer otros compuestoscomo es el caso del yodo en el experimento )N .

"tra recomendacin muy importante para poder determinar losproductos de la reaccin es que se debe conocer las propiedades de los

posibles productos a formar o la forma como se mani>estan los diversoselementos químicos con diferentes estados de oxidacin.

#III, C9ESTIONARIO

LAS REACCIONES REDOX SE CLASI;ICAN EN1

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Reacciones Redo% inter$olec"lares

El !gente "xidante y el !gente &eductor son átomos y están enmol8culas diferentes.

Eemplos* :)<"4 < :505% )5<" < 07 < :5"

!. "xidante !. &eductor

J2n<"3 < Qe5<0"3 < :50"3 2n5<0"3 < Qe54< ,0"3-4 < J 50"3 < :5"

!. "xidante !. &eductor

Reacciones Redo% intra$olec"lares

El !gente "xidante y el !gente &eductor están en la mismamol8cula.

Eemplos*,)4%:3-5Cr5

=<" )57 < Cr5

4<"4 < :5"

!. &eductor !. "xidante

) 4%: 3) < " 4 ) 3 < " 5 < : 5 "

!. &eductor !. "xidante

Reacciones Redo% de Dis$"tación o Desroorción

Cuando una especie se oxida y reduce en forma simultánea.!demás la especie cumple la funcin de !gente &eductor y!gente "xidante respectivamente.

Eemplo*

0e &educe

Cl57 < J": JCl6% < JCl<"4 < :5"

0e "xida"bservacin*

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0lo pueden ser !gentes "xidantes y !gentes &eductores a la ve1aquellos elementos que tienen varios estados de oxidacin y enlos reactantes usan uno intermedio.

EXPLI<9E EL PROCESO DE CORROSI:N =ES REDOX>

La corrosin es la interaccin de un metal con el medio que lorodea9 produciendo el consiguiente deterioro en sus propiedadestanto físicas como químicas. Las características fundamentales deeste fenmeno9 es que slo ocurre en presencia de un electrlito9ocasionando regiones plenamente identi>cadas9 llamadas estasandicas y catdicas* una reaccin de oxidacin es una reaccinandica9 en la cual los electrones son liberados dirigi8ndose aotras regiones catdicas. En la regin andica se producirá la

disolucin del metal ,corrosin- y9 consecuentemente en la regincatdica la inmunidad del metal.

La corrosin es efectivamente un proceso &edox9 ya que existeuna oxidacin de un material en el cual al estar al interperiereacciona con el oxigeno circulante de tipo oxidante provocandoque dicho material pierda electrones al reaccionar con 8l9 y enconsecuencia se debilite y tome el aspecto oxidado. En este casoel oxigeno es quien se reduce9 ya que en toda reaccin &edox alhaber oxidacin habrá reduccin molecular.

IX, BIBLIO?RA;IA

Ruímica inorgánica9 Kolumen 5; DuSard Q. 0hriver; &everte; 6MM

Conceptos y modelos de química inorgánica9 Todie Eugene Douglas9 Uohn U. !lexander9 Edicin )N 59 &everte9 6M.

SSS.quimicayciencia.cb.net

$ngeniería de las reacciones químicas9 "ctave Levenspiel9 abriel /ooTarreiro Edicin5 &everte9 5775.

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Documents

informe 7