UNIVERISIDAD NACIONAL DE SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA

FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA Y METALURGIA

ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERÍA QUÍMICA

Laboratorio de Química General “A”

Química General QU-141

PRACTICA N°10-11

REACCIONES Y ECUACIONES QUÍMICAS - REACCIONES REDOX

FECHA DE EJECUCION: 29-01-09

FECHA DE ENTREGA: 03-02-09

AYACUCHO - PERÚ

2009

PRÁCTICA 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 químicas

II) CONCEPTOS TEORICOS

A) REACCIONES QUÍMICAS

A.1) DEFINICION

la reacción química 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 química se produce desprendimiento o absorción de calor u otras formas de energía.

Las reacciones químicas se representan en una forma concisa mediante, ecuaciones químicas, que no es mas que la representación grafica de proceso que se esta llevando acabo.

A.2) TIPOS
Hay varias clasificaciones de las reacciones químicas, de las que las más importantes son:

• Reacciones exotérmicas: aquellas en que se desprende calor durante la reacción:

2H2 + O2 → 2 H2O + 136.000 calorías

• Reacciones endotérmicas: aquellas en las que se absorbe calor durante la reacción:

H2 + I2 + 12.400 calorías → 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 síntesis: 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 química 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 símbolos o fórmulas para indicar la cantidad de elementos o compuestos que intervienen en la reacción química. No deben confundirse con los subíndices que se colocan en los símbolos o fórmulas químicas, 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 subíndices, se originan sustancias diferentes.

Para balancear una ecuación química, se debe considerar lo siguiente:

• Conocer las sustancias reaccionantes y productos.

• Los subíndices indican la cantidad del átomo indicado en la molécula.

• Los coeficientes afectan a toda la sustancia que preceden.

• El hidrógeno y el oxígeno 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:

• Ensayo y Error o Tanteo.

• Mínimo 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 QUÍMICAS

Para ajustar una ecuación química 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 oxígeno 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 química.

Observaciones:

ECUACIÓN QUÍMICA:
2Mg(s) + O2(g) 2MgO(s)
Propiedades físicas. Laminilla sólida Higroscópica. Presencia de brillo metálico bajo Gran dureza Color plomo Sólido granulado	color: negro plateado radiación ultravioleta. Consistencia: dura compuesto sólido.

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 clorhídrico diluido aproximadamente 2 N. Observe los cambios que se produce.

Observaciones:





Ec. química: Zn(s) + 2HCl(g) ZnCl2 + H2
Prop. Físicas: Presencia de brillo metálico bajo Gran dureza Color plomo Sólido granulado forma grosella		incoloro liberación de hidrógeno con olor irritante Gránulos cristalinos blancos fuertemente ácida es un precipitado muy corrosivo Desprendimiento de gas Reacción rápida a temperatura ambiente Dilución del Zinc
Tipos de reacción: 1.Desplazamiento simple 2. Redox 3. Heterogénea 4. Irreversible.

ENSAYO 03: REACCIÓN DE SUSTITUCIÓN DOBLE

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 características (voluminosas, pesadas o coloidales).

ECUACIÓN QUIMICA
NaCl (ac) + AgNO3 (ac) AgCl + NaNO3
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
Incolora color turquesa Olor pungente	Se produce cambio de color (turquesa - azul) Formación de precipitado Características del precipitado: Pesado Coloidal

• 
  
  
  

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 química

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 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 química que se oxida y reduce.

• Reconocer el agente oxidante y reductor.

• Balancear las ecuaciones químicas

COCEPTOS TEORICOS:

• Reacciones redox

• Balanceo de ecuaciones químicas

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 química

Cu SO4 + KI Cu2I2 + K2SO4 + I2

Ecuación balanceada

2Cu SO4 + 4KI Cu2I2 + 2K2SO4 + I2

Indique:

El agente oxidante:

El agente redactor:

2.-Medio Acido

• 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 química:

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 química

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:

Es la sustancia química 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 química que al oxidarse provoca o causa la reducción de otro; por lo tanto la sustancia que se oxida es el agente reductor

BIBLIOGRAFÍA:

• GUIA DE PACTICA DE LABORATORIO

• APUNTES DE CLASE DE LABORATORIO

• Brown, T., Lemay, H.E y Bursten, B.E.. 1999. Química: La Ciencia Central, séptima

edición, Pearson-Prentice HaLL, México,

• Chang,R y Collage,W: 2002, Mc Graw Hill, Bogotá.