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7/26/2019 Lab. 8 Cambios Físicos y Químicos
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Laboratorio cambios físicos y químicos –QuímicaGeneral –11 de octubre de 2014
CAMBIOS FISICOS Y QUIMICOS
Gisell Figueroa, Javier Dejongh, Oscar MovillaManuel Meza, Melanie García, Eugenia Ospino
Universidad del Magdalena
Facultad de Ingeniería
RESUMEN
En esta práctica se utilizaron distintos reactivos coo cinta de agnesio, cinc, sacarosa,o!ido de ercurio, entre otros, haci"ndolos reaccionar con ciertos ateriales, para
posteriorente o#servar el ca#io $ue se producía en estos%
PALABRAS CLAVE : &a#ios 'ísicos, ca#ios $uíicos, reacci(n
ABSTRACT In this practice di''erent reagents )ere in use as tape o' agnesiu, zinc, saccharose, I
o!idize o' ercur*, #et)een others, a+ing the react )ith certain aterials, later to
o#serve the change that )as ta+ing place in these% KEY WORDS ph*sical &hanges, cheical changes, reaction
INTRODUCCIÓN Un ca#io es toda variaci(n 'ísica o
$uíica $ue presenta un aterial,
respecto a un estado inicial * un estado
'inal% -sí ediante el ca#io se puede
esta#lecer las propiedades o
características de la ateria, antes *
despu"s del ca#io%Estos ca#ios pueden ser clasi'icados
en dos tipos ca#ios 'ísicos * ca#ios
$uíicos% En un ca#io 'ísico, una o
ás propiedades 'ísicas de la sustancia
son alteradas% Ejeplo de tales
propiedades 'ísicas inclu*en taa.o,
'ora, color, * 'ase 'ísica%
Moler, derretir, disolver * evaporar son
todos ca#ios 'ísicos% /o se 'oran
nuevas sustancias coo resultado del
ca#io 'ísico%
Un ca#io $uíico resulta en la
'oraci(n de una o ás nuevas
sustancias% Estas nuevas sustancias
di'ieren de la sustancia original en
propiedades $uíicas * coposici(n%
0a corrosi(n del hierro * el $uear
papel son dos ejeplos de ca#ios
$uíicos% Evidencia de $ue puede ha#er ocurrido un ca#io $uíico son las
1iguientes
2% -parici(n de un nuevo color%
3% 1e li#era calor o luz%
4% 1e 'oran #ur#ujas de gas%
5% -parece un precipitado
6% El ca#io $ue ocurre es di'ícil de
revertir
-l ocurrir un ca#io $uíico, ocurreuna reacci(n% Una reacci(n $uíica es
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un proceso en $ue, a partir de unas
sustancias iniciales, llaadas reactivos,
se o#tienen unas sustancias 'inales
distintas, llaadas productos%
7eactivos 1on las sustancias iniciales
$ue, una vez ezcladas, reaccionan
$uíicaente%
8roductos 1on las sustancias nuevas
$ue se 'oran coo resultado de la
reacci(n $uíica entre los reactivos%
0as reacciones $uíicas se escri#en
ediante ecuaciones $uíicas a laiz$uierda se escri#en los reactivos $ue
se ezclan, separados por signos de
suar 9:; *, a la derecha, los productos
$ue se o#tienen, separados ta#i"n por
signos de suar 9:;% Entre reactivos *
productos se coloca una 'lecha, $ue
indica el sentido de la reacci(n%
7E-&<I=O1 > 87ODU&<O1
MATERIALES Y METODOLOGIA
Materiales
• Mechero ?unsen
• &itan de agnesio
• &apsulas de porcelana
• Monedas de co#re
• &lavo de hierro
• Gradilla
• <uvos de ensa*o
• 8ipetas
• =idrio de reloj
Reati!"s
• 1ul'ato cuprico
• &o#re en laina
• -cido clorhídrico
•
/itrato de plata• Granadillas de zinc
• @oduro de potasio
• &inta de agnesio
• &inc
• O!ido de ercurio
• 1acarosa
Met"#"l"$%aEn este la#oratorio se pudieron
di'erenciar los ca#ios 'ísicos de los
ca#ios $uíicos el cual se tra#ajaron
con di'erentes tipos de sustancias para
conocer sus propiedades 'ísicas *
$uíicas * se o#serv( detenidaentecada reacci(n en los di'erentes
e!perientos $ue se practicaron% <odo
esto, se realiz( con su de#ido cuidado
*a $ue era prohi#ido tocar los reactivos
con las anos, s(lo con sus de#idos
instruentos%
Procedimientos:
1. 1e utiliz( un pedazo de cinta de
agnesio el cual 'ue llevado alechero con unas pinzas%
2. 1e calent( en el echero un
tu#o de ensa*o $ue contenía un
poco de (!ido de ercurio hasta
esperar $ue se 'ora#an
dep(sitos en las paredes del
tu#o%
3. En un tu#o de ensa*o se agreg(6 cc de ácido clorhídrico con
una granalla de zinc se o#serv(
su reacci(n%
4. 1e agreg( un pe$ue.o cristal de
sul'ato cAprico en 6 cc de agua *
se introdujo un clavo de hierro%
1e o#servaron los ca#ios%
5. 1e antuvo un trozo de láina
de co#re 9$ue era #rillante; enla llaa del echero #unsen% 1e
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ovi( en ella de arri#a a#ajo,
desde el e!treo in'erior del
cono azul interno $ue esta
'ora hasta la punta de lallaa%
6. 1e agreg( nuevaente un cristal
de sul'ato cAprico en una
capsula, se llev( al echero%
0uego, se dej( en'riar
copletaente * se agreg( unas
tres gotas de agua, se calent( de
nuevo * se o#servaron los
ca#ios%7. En un tu#o de ensa*o se agreg(
4 cc de disoluci(n de hidr(!ido
de sodio * 2 cc de ácido
clorhídrico concentrado% 1e
o#serv( respectivaente su
trans'oraci(n%
8. Se calentó en una cucharade combustión 1 g de
sacarosa hasta alcan!ar su"unto de fusión# luego secalentó fuertemente hastade$ar que no había m%sreacción Se obser&aron suscambios físicos
9. 'n un &idrio de relo$ secolocó un "eda!o de "a"el yse humedeció con nitrato de"lata# luego se colocó una
moneda de cobre y fuelle&ado a la lu! del sol Sees"eró algunos minutos Se quitó el ob$eto met%lico yse com"aró el "a"el que fuee("uesto Se obser&ó suscambios
RESULTADOS 1% 0a cinta de agnesio enciende
li#erando una luz #rillante, al $uearse
totalente se convierte en un polvo de
color #lanco dicho polvo es o!ido de
agnesio%
Esta reacci(n es de tipo síntesis pues se
unen dos eleentos para producir uncopuesto, los reactivos son el
Magnesio * el o!ígeno, * el producto es
o!ido de Magnesio%
3Mg : O3 3MgO
En esta reacci(n se produce la ezcla
de un etal ás el o!ígeno para
producir un o!ido #ásico%
2. El dep(sito 'orado en las paredes
del tu#o es el ercurio el cual posee uncolor plateado característico de este
etal, * ientras este se calienta
continuaente el o!ígeno es li#erado%
BgO CCCC Bg : O3
Este es un ca#io $uíico * se realiza
para la o#tenci(n de o!ígeno%
3. En el instante $ue se deposita la
granalla de zinc al ácido &lorhídrico
este epieza a en'e#recer notándose su
desintegraci(n, ta#i"n notaos un
auento en la teperatura al tocar el
tu#o de ensa*o con el dedo% El #ur#ujeo
es B3 li#erado%
5HCl + Zn ZnCl +H2
0os reactivos son el HCl * el Zn * los
productos son cloruro de zinc ás
hidr(geno%En esta ezcla un ácido ás un etal
se une para producir una sal *
desprendiiento de hidr(geno% Es una
reacci(n de tipo desplazaiento por $ue
el zinc desplaza al hidr(geno del ácido
para 'orar una sal * el hidr(geno
$ueda li#re desprendi"ndose%
4. El clavo se o!ida#a a edida $ue
pasa#a el tiepo, 'orándose
alrededor de este un o!ido 9sul'ato dehierro; el hierro se sul'ata al entrar en
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contacto con un ácido% 8or lo tanto ha*
un ca#io i(nico * se precipita el co#re%
Es una reacci(n $uíica *a $ue este
arroja coo producto sul'ato de hierro0a ecuaci(n es la siguiente
CuSO4 + e eSO4 + Cu
5. la láina al ser 2 de co#re, *
al estar soetida al 'uego no genera
ninguna reacci(n $uíica, pero
o#servaos $ue su #rillo * color
característico cesan * ca#ia de
color a oscuro * luego a negro una vez
$ue se $uita del
la llaa, * su 'ora 'ísica sigue
intacta%
podeos decir $ue es un ca#io
'ísico *a $ue su coloraci(n ha sido
ca#iada, pero su estructura $uíica
sigue intacta%
6. &uando calentaos suaveente el
sul'ato cAprico este se deshidrata (sea
$ue pierde el agua $ue hace parte de "l *se torna de un color ás claro 9azul
pálido; por lo tanto su're un ca#io
'ísico por el ca#io de color * un
ca#io $uíico por $ue produce sul'ato
de co#re%
0as reacciones son las siguientes
.CuSO4 ! 5H2O CuSO4
@ luego cuando le agregaos el agua *
calentaos se hidrata nuevaente * se
vuelve a producir sul'ato cApriconuevaente%
CuSO4 + H2O CuSO4 ! 5H2O
Este es un ca#io $uíico, tanto al
calentar la soluci(n coo al agregarle
agua se presentan nuevos productos *
retorna a ser el copuesto original%
7. 1e o#serv( un ca#io visi#le * 'ue
la 'oraci(n de un hilito $ue seejante
a la grasa pero $ue luego desapareci(%
E!ainando so#re esto nos dioscuenta $ue genera un ca#io $uíico,
de#ido a $ue se o#tiene coo producto
sal ás agua
0a reacci(n es la siguiente
"#OH + HCl "#Cl +H2O
Esta reacci(n es de tipo do#le
desplazaiento por $ue se desplazan
dos eleentos, el sodio ocupa el lugar
del hidr(geno * el OB se une con el
hidr(geno para 'orar agua%
0os reactivos son el hidr(!ido de sodio
* el ácido clorhídrico * los productos
el cloruro de sodio ás agua%
En esta reacci(n se co#ina un
hidr(!ido ás un ácido para 'orar una
sal%
8. 0os ca#ios 'ísicos $ue o#servaos
'ueron el ca#io de color de #lanco al
negro, su te!tura granulada paso a ser
aor'o * su voluen de enor paso a
a*or%
8ero ta#i"n ocurre lo siguiente el
azAcar al calentarse su coposici(n
$uíica varia 'orando etanol *desprendiiento de di(!ido de car#ono
representado en la siguiente reacci(n%
C6 H12 O6
2 C2 H5 OH + 2CO2
El etanol se volatiliza * el car#(n es lo
Anico $ue nos $ueda en la cuchara de
ignici(n se $uea li#erando ta#i"n el
di(!ido de car#ono%
9. -l $uitar la oneda o#servaos$ue $uedo di#ujada el área de la
oneda de co#re, este se de#e a $ue el
nitrato de plata * el co#re genera una
reacci(n de o!idacionCreducion donde
se produce un ca#io de electrones
entre la plata * el co#re, pero la reacci(n
de a#os eleentos ha reci#ido los
ra*os solares * esto ipide $ue la
reacci(n sea ás 'uerte, *a $ue el
nitrato de plata es 'otosensi#le, se
descopone e ipide $ue se realice
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una reacci(n total 'orando un
precipitado%
PROBLEMAS COMPLEMENTARIOS
1. $#r dos e%em&los de
tr#ns'orm#ciones (u)mic#s
&ro*oc#d#s &or #sorci,n de ener-)#
luminos#.
S"l&i'()# 'otos)ntesis: El color de un
pigento 9ol"cula $uíica $ue re'leja
o transite la luz visi#le o hace a#as
cosas a la vez; depende de la a#sorci(n
selectiva de ciertas longitudes de onda
de la luz * de la re'le!i(n de otras% Ej
0a cloro'ila el pigento de las plantas
a#sor#e la luz en la parte violeta de la
zona naranja o la zona roja del espectro
luinoso en energía $uíica ediante
la 'otosíntesis * re'lejos de luz en la parte del verde * en la parte del aarillo
del espectro de esta anera la cloro'ila
parece verde%
$eto!i'ic#ci,n sol#r: Estos "todos
están #asados en procesos catalíticos *
'oto$uíicos * se han denoinado
procesos avanzados de o!idaci(n de
ellos los $ue se encainen a la
producci(n de radicales hidro!ilo 9OB;
han tenido un 'uerte "!ito de#ido al
'uerte carácter o!idante de estecopuesto 9H 3%K=;, ucho a*or
$ue el de otros o!idantes tradicionales
9 ozono% 3%L=, agua o!igenada 2%LK=,
di(!ido de cloro 2%6L=, cloro 2%4L=
etc%; los "todos #asados en las
co#inaciones B3O3 N U= *
B3O3NO4NU= Ec%2 aprovechan la
'otolisis 9ediante la radiaci(n de
longitud de onda in'erior a 4n; del
B3O3 * ozono para producir los
radicales hidro!ilo 92;%
B3O3 3OB
O4 : B3O O3 : 3OB
0os radicales hidro!ilo o!idan
sustancias orgánicas principalente
ediante sustracci(n de hidr(geno% Estareacci(n genera radicales orgánicos
ediante la adici(n de o!igeno originan
radicales interedios $ue terinan por
sucesivos pasos o!idativos, en di(!ido
de car#ono, agua * sales inorgánicas
pero los radicales hidro!ilo ta#i"n
pueden generarse ediante la
participaci(n de un seiconductor
9'otocatálisis; $ue a#sor#e la radiaci(n
U%= * puede tener lugar ediante U%=
natural 9solar; si el seiconductor $ueutiliza tiene una separaci(n energ"tica
adecuada entre su #anda de valencia *
conducci(n $ue pueda ser superada por
la energía contenida en un 'ot(n solar
9longitud de onda superior a 4n;
0as plantas de o!idaci(n de titanio
9<iO3; se han ostrado coo un
e!celente catalizador de este caso% 1u
separaci(n energ"tica son 4%3 e= $ue
corresponde a una longitud de onda
in'erior a 4Pn%
2. $#r dos e%em&los de
tr#ns'orm#ciones (u)mic#s (ue
im&li(uen 'orm#s de ener-)# (ue no
se#n ni c#lor ni lu/.
S"l&i'()0a a*oría de los copuestos
inorgánicos * algunos de los orgánicos
se ionizan al 'undirse o cuando se
disuelven en agua u otros lí$uidosQ esdecir, sus ol"culas se disocian en
especies $uíicas cargadas positiva *
negativaente $ue tienen la propiedad
de conducir la corriente el"ctrica;% 1i se
coloca un par de electrodos en una
disoluci(n de un electrolito 9copuesto
ioniza#le; * se conecta una 'uente de
corriente continua entre ellos, los iones
positivos de la disoluci(n se ueven
hacia el electrodo negativo * los iones
negativos hacia el positivo% -l llegar alos electrodos, los iones pueden ganar o
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perder electrones * trans'orarse en
átoos neutros o ol"culasQ la
naturaleza de las reacciones del
electrodo depende de la di'erencia de potencial o voltaje aplicado%
0a acci(n de una corriente so#re un
electrolito puede entenderse con un
ejeplo sencillo% 1i el sul'ato de co#re
se disuelve en agua, se disocia en iones
co#re positivos e iones sul'ato
negativos% -l aplicar una di'erencia de
potencial a los electrodos, los iones
co#re se ueven hacia el electrodo
negativo, se descargan, * se depositan
en el electrodo coo átoos de co#re%0os iones sul'ato, al descargarse en el
electrodo positivo, son inesta#les * se
co#inan con el agua de la disoluci(n
'orando ácido sul'Arico * o!ígeno%
Esta reacci(n de descoposici(n
producida por una corriente el"ctrica se
llaa electr(lisis%
<odos los ca#ios $uíicos iplican
una reagrupaci(n o reajuste de los
electrones en las sustancias $ue
reaccionanQ por eso puede decirse $ue
dichos ca#ios son de carácter
el"ctrico% 8ara producir una corriente
el"ctrica a partir de una reacci(n
$uíica, es necesario tener un o!idante,
es decir, una sustancia $ue gane
electrones 'ácilente, * un reductor, es
decir, una sustancia $ue pierda
electrones con 'acilidad% 0as reacciones
de este tipo se pueden entender #ien con
un ejeplo, el 'uncionaiento de untipo sencillo de pila electro$uíica% -l
colocar una varilla de cinc en una
disoluci(n diluida de ácido sul'Arico, el
cinc, $ue es un reductor, se o!ida
'ácilente, pierde electrones * los iones
cinc positivos se li#eran en la
disoluci(n, ientras $ue los electrones
li#res se $uedan en la varilla de cinc% 1i
se conecta la varilla por edio de un
conductor a un electrodo de etal inertecolocado en la disoluci(n de ácido
sul'Arico, los electrones $ue están en
este circuito 'luirán hacia la disoluci(n,
donde serán atrapados por los iones
hidr(genos positivos del ácido diluido%
CO"C0SO"S
En las reacciones $ue tuvieron ca#ios
$uíicos pudios o#servar $ue en estos
siepre va a iplicar la
descoposici(n de los copuestos para'orar eleentos * la uni(n de
eleentos para 'orar un copuesto%
El ca#io con respecto al color del
co#re de rojizo a negro es super'icial
pues al pasarle el dedo o 'rotar con un
trapo el color negro del (!ido se
desaparece * $ueda otra vez rojizo%
-l ezclar o co#inar entre un etal *
un ácido ocurre un increento en +a
teperatura desintegraci(n del etal *
e!iste desprendiiento de gas%
El calor en algunas ocasiones constitu*e
un agente necesario para $ue los
reactivos reaccionen%
BIBLIOGRAF*A
C8rácticas de la#oratorio de $uíicaorgánica
E% 1olano Oria, E% 8"rez 8ardo,
F% <oás -lonso 8ág%6 66
httpNNcienciasnaturales%carpetapedagog
ica%coN3PNLNca#iosC'isicosC*C
$uiicosCdeCla%ht
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