Objetivo:
Obtención de óxidos metálicos de calcio, aluminio, magnesio, hierro y zinc.
Obtención de la base a partir de la reacción del óxido metálico con agua.
Obtención del óxido de azufre.
Obtención de los oxiácidos de azufre y carbón a partir de la unión de óxidos no metálicos y agua.
Oxidación de los metales y no metales
todos los elementos conocidos, metales y no metales, reaccionan o son oxidados por el oxígeno formando los compuestos llamados, óxidos. Así cuando un metal reacciona con el oxígeno se forma su óxido.
Los no metales también tienen la propiedad de combinarse químicamente con el oxígeno.
Óxidos metálicos y no metálicos, y su reacción con agua.
Cuando un óxido metálico se combina con agua y se le agregan unas gotas de indicador universal adquiere una coloración entre verde y azul. Esta propiedad indica que el producto obtenido tiene un carácter básico y se dice que es una base o hidróxido, debido a este comportamiento, a los óxidos metálicos también se les llama óxidos básicos. La expresión general para representar esta reacción es la siguiente:
Por otro lado, cuando un óxido no metálico se combina con agua y se le agregan unas gotas de indicador universal adquiere una coloración entre naranja o roja, entonces se dice que el producto tiene un carácter ácido y se le llama también ácido, y debido a este comportamiento a los óxidos no metálicos se les conoce como óxidos ácidos. La expresión general para representar este comportamiento es:
Ref.: Rico, Antonio. Pérez, Rosa / Química 1, Agua y oxígeno/ México, D.F.
Hipótesis:
Los metales y no metales, al estar en contacto con el oxígeno se formaran sus óxidos. Cuando sus óxidos entren en contacto con el agua formaran en cada caso, con los óxidos metálicos, formarán bases (hidróxidos) y los no metales formarán ácidos (oxiácidos).
Diseño experimental
Materiales:
Elementos:
-Zinc
-Hierro
-Magnesio
-Óxido de calcio
-Aluminio
-Potasio
-Sodio
-Azufre
Cucharilla de combustión
Indicador universal
Pinzas de moss
Matraz Erlenmeyer
Mechero de Bunsen
Piseta con agua destilada
Vaso de precipitado de 250ml y 50ml
5 Tubos de ensayo
Gradilla
Gotero o pipeta
Tubo de vidrio
Tapón
Espátula
Agua mineral
Manguera
Procedimiento:
1.-Colocar 10 ml de indicador universal en el vaso de precipitado de 50 ml, colocar 100 ml de agua en el vaso de precipitado de 250 ml, con el gotero, agregar unas gotas en el agua, colocar el sodio en el agua y esperar a que haga su reacción para identificar si es una base o un ácido.
Agua con gotas de indicador universal
Agua con indicador universal y sodio
2.- En un tubo de ensayo colocar 1 ml de agua destilada con el gotero o pipeta colocar unas gotas de indicador universal. Con las pinzas de moss, tomar el magnesio y ponerlo a la flama del fuego en el mechero de bunsen y esperar su reacción, al terminar su reacción con el oxígeno colocarlo en el tubo de ensayo con agua destilada e indicador universal.
3.- Tomar otro tubo de ensayo y volver a colocar 1 ml de agua destilada con gotas de indicador universal. Con las pinzas de moss tomar el aluminio y ponerlo al fuego, esperando su oxidación, debe tomar cierto color en su capa externa o inflarse, cuando esto haya sucedido retirarla del fuego y colocarlo en el tubo de ensayo con el agua destilada e indicador universal.
4.- Repetir el agua destilada con indicador universal. Con la cucharilla de combustión tomar el zinc y colocarlo al fuego, cuando se oxido tomará otro color, y se colocará en el tubo de ensayo con agua destilada e indicador universal.
5.- Preparar otro tubo de ensayo con agua destilada y gotas de indicador universal. Con la cucharilla de combustión tomar el hierro, después colocarlo en el fuego para su oxidación, después de este acto, colocarlo en el tubo de ensayo.
6.- mover un poco, cada uno de los tubos de ensayo para identificar su color y que se pueda identificar si es una base o un ácido.
7.- En un tubo de ensayo, colocar 1 ml de agua destilada más unas gotas de indicador universal, en el mismo tubo de ensayo colocar el óxido de calcio.
Este es el resultado, el orden es de izquierda a derecha.
Zinc, hierro, calcio, aluminio, magnesio.
8.- Vaciar el vaso de precipitado de 250 ml y volver a colocar agua con gotas de indicador universal. con la espátula colocar el potasio.
Inicio de la reacción
Fin de la reacción
9.-Vaciar el vaso de precipitado de 250 ml y colocar agua con gotas de indicador universal. Abrir el agua mineral y taparlo con el tapón conectado a un tubo de vidrio y este con una manguera, poner la manguera en el agua con indicador universal y esperar la reacción.
10.-En otro vaso de precipitado de 250 ml, colocar 100ml de agua mineral y agregar gotas de indicador universal, este con el tiempo tomará su color de ácido o una base.
Orden: Agua mineral (izquierda), agua con el gas de la botella de agua mineral (derecha)
11.- Tomar la cucharilla de combustión, tomar el azufre y ponerlo a calentar, después de un momento se le notará un cambio físico, mientras que en el matraz de Erlenmeyer, colocamos agua destilada o agua normal, con gotas de indicador universal, cuando todo este listo, moveremos la cucharilla hacia el matraz de Erlenmeyer,esta cucharilla no debe meterse al agua destilada con indicador, y esperaremos a que el óxido de azufre llene el matraz. Retiraremos la cucharilla y lo taparemos con la palma de la mano o con un papel, y moveremos el agua destilada en movimientos circulatorios, hasta que tome su respectivo color.
Matraz de Erlenmeyer con el ácido sulfúrico
Observaciones:
Lo que podemos observar en todos los procedimientos son primero sus óxidos y que cada uno necesita calor para poder crearse, los óxidos quedan así:
En el procedimiento notamos que después de oxidarlos los colocamos al agua con indicador, para conocer que tipo de ácido (óxido no metálico + agua ) y base (óxido metálico + agua) son, de las cuales sus formulas serían así:
Análisis:
Para identificar si es una base o un ácido debemos tomar en cuenta que un ácido va desde un color amarillo a rojo, y en una base es de azul al índigo.
Lo que podemos ver en nuestros resultados, es que los dos ácidos que tenemos, sulfúrico y carbónico.
Es que el carbónico tomo un color amarillo claro que significa que es un ácido débil, y el ácido sulfúrico tiene un color naranja, lo que significa que es un ácido medio.
Ácido carbónico (izquierda) y ácido sulfúrico (derecha)
En los tubos de ensayo, obtuvimos mucho el color azul, lo que significa que es una base media.
Ya que todos los óxidos de metales formarán hidróxidos y los óxidos no metálicos, formaran ácidos, el color neutro es el color verde. Lo que se ve en la siguiente imagen son colores azul, desde claro hasta fuerte, en la imagen parecen ser verdes pero son un azul claro cuando los ves con una hoja blanca atrás.
El orden es de izquierda a derecha.
Zinc, hierro, calcio, aluminio, magnesio.
Conclusiones:
1.- Los óxidos dependiendo del metal en esta ocasión pueden llegar a ser muy rápidos, cuando el magnesio toco durante unos segundos el magnesio se volvió un sólido blanco, y con el aluminio te puedes tardar minutos ya que es resistente. Otros de los cuales se tardaron en crear fueron el hierro, zinc, el azufre no, este parecía volverse líquido, que al quitarlo del fuego desprendía un gas que era muy fuerte y te podía hacer toser, y el calcio, ya era un óxido solo era necesario ponerlo al agua.
2.- Al reaccionar el sodio y el potasio con el agua, estos desprendían una luz fuerte y el otro una luz débil, el potasio, al ponerlo en agua se movía de un lado a otro al entrar en contacto con el agua.
3-. El ácido carbónico que conseguido tardo poco en generar su color amarillo, se obtiene lo mismo tanto usar solo el gas que tiene la botella, que el el líquido que contiene la misma, dan un color amarillo. El ácido sulfúrico cambio instantáneamente a color naranja, cuando mantienes el gas adentro del matraz Erlenmeyer y lo revuelves con el agua con indicador.
4.- Se puede predecir fácilmente si será un ácido o base al momento de saber si es un óxido no metálico o un óxido metálico, el primero genera ácidos y el otro hidróxidos o base.
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