UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO

FACULTAD DE INGENIERÍA

Departamento de Materiales y Manufactura

Practica 2

Grupos de la tabla periódica.

Grupo 6

Laboratorio de Ciencia de Materiales

Fuentes López David

Ávila Martínez Yair Damián

Práctica 1 : Grupos de la Tabla Periódica

OBJETIVO

El alumno aprenderá que los elementos químicos que pertenecen a un mismo

grupo de la Tabla Periódica presentan propiedades similares y que éstas varían

ordenadamente según su posición en ella.

INTRODUCCIÓN

Los elementos químicos que conocemos se encuentran agrupados en la Tabla

Periódica, en ella se pueden encontrar filas horizontales llamados periodos, y

columnas verticales conocidas como grupos o familias.

Los elementos que se encuentran en el mismo periodo tienen propiedades muy

distintas unos de otros: la característica en común es que todos tienen sus

electrones más externos en el mismo nivel de energía.

Los elementos que están en un mismo grupo tienen características químicas muy

parecidas y sus propiedades van variando poco a poco conforme nos

desplazamos de arriba hacia abajo o de abajo hacia arriba en la columna del

grupo de elementos. Por ejemplo: su punto de fusión o su tamaño atómico

aumentan conforme su posición ésta mas abajo en la tabla.

En el siguiente experimento se analizarán algunas de las propiedades de los

elementos del grupo VIIB, conocidos como halógenos, que son Flúor, Cloro,

Bromo, Yodo y Astatinio (también llamado Astato). La palabra halógeno significa

“formador de sales” y es que los halógenos tienen la propiedad de generar sales

con los metales; éste es el caso de la sal de mesa (cloruro de sodio NaCl).

Los cuatro halógenos principales en su estado elemental están formados por

moléculas biatómicas: F2, Br2, I2, Cl2. El flúor es un gas amarillento muy activo y sólo

se prepara y maneja con seguridad bajo condiciones muy controladas. El cloro es

un gas amarillo verdoso, el bromo es un líquido rojizo y el yodo se presenta como

cristales negros violáceos con brillo metálico.

Por su lado el magnesio y el calcio son elementos del grupo IIA de la tabla

periódica que tienen dos electrones en la órbita más externa. A los elementos de

este grupo se les conoce como metales alcalinos, el magnesio es uno de los

metales más ligeros y forma parte de muchas aleaciones de uso industrial, en

tanto el calcio es un componente de muchos materiales y productos cerámicos,

por ejemplo ladrillos.

MATERIAL Y/O EQUIPO NECESARIO

Material

Gradilla.

7 tubos de ensaye.

Pipeta.

Pinzas para tubo de ensaye.

Cerillos.

Mechero de bunsen o alcohol.

Sustancias

Nitrato de plata (AgNO3), solución al 1%

Cloruro de sodio (NaCl), solución al 1%

Bromuro de sodio (NaBr), solución al 1%

Yoduro de sodio (NaI), solución al 1%

Cinta de Magnesio.

Carburo de calcio (CaC2)

Agua.

DESARROLLO DE LA PRÁCTICA

1. Tomar con las pinzas un trozo de cinta de magnesio y ponerla en contacto

con la flama de un mechero de Bunsen o un mechero de alcohol. Observar

lo que ocurre y hacer las anotaciones correspondientes.

2. Colocar en la gradilla un tubo de ensaye, completamente seco, e introducir

una pieza pequeña (aproximadamente del tamaño de una lenteja) de

carburo de calcio.

3. Agregar una gota de agua al tubo de ensaye. Se observará el

desprendimiento de un gas.

4. Acercar un cerillo encendido a la boca del tubo y antes de que la flama se

extinga, agregar otra gota de agua. Observar lo que ocurre.

5. Colocar tres tubos de ensayo, limpios y secos en la gradilla. Etiquetar los

tubos con las fórmulas de cada una de las sustancias y depositar en cada

uno aproximadamente 10 gotas de la solución de la sustancia que se

indica:

a) Cloruro de sodio (NaCl).

b) Bromuro de sodio (NaBr).

c) Yoduro de sodio (NaI).

6. Agregar a cada tubo 3 gotas de la solución de (AgNO3) y observar la

formación de precipitados. Anotar lo observado.

RESULTADOS

1. Describir lo observado en el desarrollo de la práctica.

En el primer experimento pudimos observar la gran reactividad de la cinta de

magnesio, ya que al acercarla al mechero de alcohol, la misma reacciono con

gran luminosidad, comenzando un proceso de combustión, en donde no paro

hasta terminar toda la cinta. El material restante de esta combustión perdió

dureza y se volvió muy frágil, incluso rompiéndose lo que quedaba unido de

esta cinta. La ecuación que describe este proceso es:

2Mg+O2→2MgO

En el segundo experimento lo que logramos hacer fue que al ingresar agua al

tubo con carburo de calcio se hiciera una reacción en la que se empezara a

desprender un gas, esto aunado a que se hiciera una efervescencia en el tubo

de ensayo. Posteriormente al acercarle un cerillo, se comenzó una combustión

que tomaba fuerza, contrario a lo que se pensaría, al agregarle mas agua al

tubo. Esto entendemos que es debido a la reactividad que posee el calcio.

La ecuación que describe esto está dada por:

CaC2+2H 2O→Ca H 2+Ca¿

En el experimento 3 lo que percibimos fue que al mezclar las soluciones

mencionadas anteriormente, cambia de color la sustancia desde una sustancia

blanquezca en el cloruro de sodio, hasta una sustancia verde en el bromuro de

sodio. Las tres se caracterizaban por dejar una pequeña cantidad de sustancia

arenosa (las cuales entendemos son sales) en la parte inferior del tubo de ensayo.

La ecuación que describe para el cloruro de sodio es:

NaCL+AgNO3→NaNO3+AgCl

2. Determinar las propiedades de los elementos empleados en la práctica de

acuerdo con su posición en la tabla periódica, tales como: reactividad,

carga nuclear efectiva, radio atómico, electronegatividad.

Ag N O Na Br Cl I Mg C Ca

Electronegatividad 1.9 3.0 3,44 0,93 2,96 3,16  2,66 1,31 2,55 1,00

Radio atómico 165 pm 56 pm 60

(48) pm

190 pm 94 pm 79 pm 115 pm 145 pm 67 pm 194 pm 

Carganuclearefectiv

a

Hacia abajo y a la izquierda de la tabla periódica, disminuye la carga nuclear negativa.

Reactividad poco

reactivo

reactivida

d baja

Poco

reactivo

Muy

reactiv

o

Muy

poco

reactivo

Muy

poco

reactivo

Muy

poco

reactivo

Muy

reactiv

o

Poco

reactivo

Muy reactivo

3. ¿Cómo se relaciona lo ocurrido de acuerdo a las características de los

elementos empleados de la Tabla Periódica?

Un ejemplo es que los elementos de la tabla periódica del lado izquierdo son los

más reactivos, y conforme se avanza a la derecha, se vuelven menos reactivos, es

por eso que pudimos observar, que el magnesio y el calcio tenían una reacción

bastante visible, como cuando el magnesio se volvió muy luminoso y se consumió,

y el calcio empezó a gasificar al contacto con agua, para después hacer

combustión al acercársele el fuego.

ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS

Para facilitar el análisis, se sugiere lo siguiente:

Observar que los metales alcalinos se comportan como reductores fuertes, es

decir, que se oxidan o pierden electrones con facilidad para cederlos a otra

especie química. Tienen una gran tendencia a desprenderse del último electrón

para dar cationes monovalentes (iones con carga negativa).

Los halógenos forman compuestos iónicos como los aniones monovalentes y

también compuestos, de carácter covalente.

1. ¿Se podría identificar alguna o algunas de estas citas en la práctica

realizada? Explicar.

Si, ya que como menciono el profesor, al disolver el cloruro de sodio, NaCl, se

separa en el liquido iones Na+ y Cl- y del nitrato de plata AgNO3, se separan los

iones Ag+ y NO-3

Al mezclarse las soluciones, por afinidad eléctrica tienen a unirse Na+ + Ag++

Cl-+N-

Aquí podemos visualizar esto.

CONCLUSIONES Y/O COMENTARIOS

Nuestro pensar sobre la práctica es que nos ayudó a confirmar lo que sabíamos

por medio del previo de elementos como el magnesio y el sodio, que son

sustancias muy reactivas, como lo observamos en la combustión de estas al

acercársele una pequeña flama. También pudimos visualizar el modo en que se

formaban las sales en medidas muy pequeñas, como su nombre lo dice,

halógenos.

CUESTIONARIO PREVIO

1. ¿Qué es la Tabla Periódica y qué información se obtiene de ella?

La tabla periódica de los elementos clasifica, organiza y distribuye los distintos elementos químicos conforme a sus propiedades y características; su función principal es establecer un orden específico agrupando elementos. 

En esta se muestran los pesos atómicos de los elementos químicos, los símbolos con sus respectivos nombres, si son metales, metaloides o no metales. Muestra los números de valencia de los elementos químicos. Muestra las configuraciones electrónicas de los elementos químicos. 

Los estados de agregación de la materia, como por ejemplo si el elemento es líquido, sólido o gaseoso. 

2. ¿Cómo está estructurada la Tabla Periódica?

Se colocan de izquierda a derecha y de arriba a abajo en orden creciente de sus números atómicos. Los elementos están ordenados en siete hileras horizontales llamadas periodos, y en 18 columnas verticales llamadas grupos o familias.7

Hacia abajo y a la izquierda aumenta el radio atómico y el radio iónico.

Hacia arriba y a la derecha aumenta la energía de ionización, la afinidad electrónica y la electronegatividad.

3. ¿Qué características tienen las siguientes sustancias: Nitrato de plata

(AgNO3), Cloruro de sodio (NaCl), Bromuro de sodio (NaBr), Yoduro de

sodio (NaI), Magnesio, Carburo de calcio (CaC2)?

Nitrato de plata (AgNO3)

Masa molar: 169.87 g/mol

Densidad: 4.35 g/cc

Forma: Cristales

Color: Incoloro

Olor: Inoloro pero ligeramente tóxico

pH: 5.4–6.4(100 g/l agua 20 °C)

Punto de descomposición: 212 °C

Categoría de peligro: Corrosivo, peligroso para el ambiente

En la farmacopea de numerosos países el nitrato de plata, junto con la propia plata, se utiliza como antiséptico

y desinfectante aplicado por vía tópica.

Cloruro de sodio (NaCl)

Conocida popularmente de forma abreviada como sal, se trata de la sal específica denominada cloruro sódico

(o cloruro de sodio), cuya fórmula química es NaCl. Otras denominaciones frecuentes son: sal Marina y sal

común.  Sustancia ordinariamente blanca, cristalina, de sabor propio bien señalado, muy soluble en Agua,

crepitante en el Fuego y que se emplea para sazonar los alimentos y conservar las carnes muertas. 

El cloruro de sodio es un compuesto iónico formado por un catión sodio (Na+) y un anión cloruro   

(Cl-), y, como tal, puede reaccionar para tener cualquiera de estos dos iones.

Bromuro de sodio (NaBr)

Apariencia incoloro o blanco

Olor:inodoro

Densidad 3339 kg/m3; 3,339 g/cm3

Masa molar 150.89 g/mol

Punto de fusión 554K (280,85°C)

Punto de ebullición 1663K (-271,487°C)

Se usa principalmente en procesos de coloración en continuo o por lotes en los que intervienen tintas de azufre o en cuba, y como permanente para el pelo, agente químico, o disolvente deoro en minería.

Yoduro de sodio (NaI)

El yoduro de sodio, dopado con talio, NaI(Tl), emite fotones (o sea, centellea o es un centelleador) cuando es atravesado por radiación ionizante, por lo que se usa tradicionalmente en medicina nuclear, geofísica o física nuclear. Es de hecho el material centelleador más utilizado, porque produce una gran cantidad de luz. El cristal de yoduro sódico se suele acoplar a un fotomultiplicador que es sensible a la luz que emite. El yoduro de sodio se le llama vulgarmente levadura

Magnesio

Es el elemento químico de símbolo Mg y número atómico 12. Su masa atómica es de 24,305 u. Es el séptimo elemento en abundancia constituyendo del orden del 2% de la corteza terrestre y el tercero más abundante disuelto en el agua de mar. El ion magnesio es esencial para todas las células vivas. El metal puro no se encuentra en la naturaleza. Una vez producido a partir de las sales de magnesio, este metal alcalino-térreo es utilizado como un elemento de aleación.

Las aleaciones de magnesio, especialmente magnesio-aluminio, se emplean en componentes de automóviles,

como llantas, y en maquinaria diversa.

Además, el metal se adiciona para eliminar el azufre del acero y el hierro. Otros usos son:

Aditivo en propelentes convencionales.

Obtención de fundición nodular (hierro-silicio-Mg) ya que es un agente esferoidizante/nodulizante del

grafito.

Agente reductor en la obtención de uranio y otros metales a partir de sus sales. · El hidróxido (leche de

magnesia), el cloruro, el sulfato (sales Epsom) y el citrato se emplean en medicina.

El polvo de carbonato de magnesio (MgCO3) es utilizado por los atletas como gimnastas y levantadores

de peso para mejorar el agarre de los objetos. Es por este motivo prácticamente imprescindible en la

escalada de dificultad para secar el sudor de manos y dedos del escalador y mejorar la adherencia a la

roca. Se lleva en una bolsa colgada de la cintura.

Otros usos incluyen flashes fotográficos, pirotecnia y bombas incendiarias, debido a la luz que despide su

combustión.

Carburo de calcio (CaC2)

El Carburo de Calcio industrial es un producto sólido, duro, compacto, de coloración variando de acuerdo con

la pureza, de gris marrón hasta casi el negro-azulado.

Fragmentado, ofrece aspecto amorfo y cristalino. Químicamente es formado por un átomo de calcio y dos de

carbono (CaC2) y es normalmente clasificado en bandas granulométricas estandarizadas, de acuerdo con el

uso a que se destina. Las principales materias primas son la energía eléctrica, el calcáreo y fuentes de

carbono, tales como el coque de petróleo y el carbón vegetal.

Como sustancia pura el carburo de calcio es un sólido incoloro que existe en dos variedades que son

accesibles por calentamiento a 440 °C (modificación tetragonal) o temperaturas superiores (modificación

cúbica).

4. ¿Qué medidas de seguridad se deben considerar al trabajar con las

sustancias indicadas anteriormente?

Pues la más importante es para el magnesio es extremadamente inflamable, especialmente si está

pulverizado. En contacto con el aire y algo de calor no muy fuerte reacciona rápidamente y con ácidos

también, produciendo hidrógeno, por lo que debe manipularse con precaución. El fuego, de producirse, no se

deberá intentar apagar con agua, deberá usarse arena seca, cloruro de sodio o extintores de clase D.

BIBLIOGRAFÍA

Huheey, James E., Ellen A. Keiter, Richard L. Keiter, Principios de

estructura y reactividad.

Skoog, Douglas A., Donald M West, F. James Holler Stanley, R. Crouch.

Fundamentos de Química Analítica, 2005.

Petrucci, Ralph H., Williams S. Harwood, Química General, Pearson

Education, 2002.

www.eis.uva.es/qgintro/estaq/esteq.html/

http://www.ecured.cu/index.php?title=Especial

%3ABuscar&search=cloruro+de+soido&go=

 F. Burriel Martí, F. Lucena Conde, S. Arribas Jimeno, J. Hernández Méndez (2006). «Química

analítica de los cationes: Plata». Química analítica cualitativa (18ª edición edición). Thomson.

pp. 419-426. ISBN 84-9732-140-5.