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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR CENTRO DE QUÍMICA QUÍMICA GENERAL II FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS NOMBRES Y APELLIDOS GRUPO N° NOTA/16 Daniela Camila Leines Carrera PARALELO S2-BF003 FECHA 4/01/2021 DIA Lunes HORARIO 13:00 a 15:00 1. Tema: Obtención y propiedades del hidrógeno 2. Objetivos: Obtener hidrogeno a partir de distintas reacciones con metales. Observar la reactividad química del hidrógeno. 3. Marco teórico: El hidrógeno es un ‘‘buen agente reductor que puede ser utilizado en reacciones de hidrogenación. El hidrógeno se puede obtener a partir del agua por electrólisis y también por la reacción del gas de agua’’. (Petrucci Ralph y Harwood, 2011, pág. 1021) 4. Datos, observaciones y discusiones: Tabla 1: Obtención de hidrógeno a partir de agua destilada y sodio metálico Sodio metálico Reacción Observaciones 2 Na (s)+ 2 H2O (l) 2 Na(OH) (ac) + H2 (g) Formación de una pequeña esfera y empieza a desprenderse un gas que es el H2. Se demostró que si hay una fuente de ignición y se acerca una fosforera se observa una explosión. Indicaciones: 1. Ingrese al siguiente link y llene la siguiente información, https://forms.office.com/Pages/ResponsePage.aspx?id=Ky6ljCAddEKaE712 7MuB0ainv8D3EPdEovCFceFKZjNUQzQwTkNTRElOQ1dGMFpKUDlOMlF MNVEyNi4u 2. De click en el siguiente enlace y observe el video con atención https://www.youtube.com/watch?v=uFiiruujtd8&t=859s 3. Una vez observado el video y/o realizada la práctica, realice el informe de acuerdo a lo aprendido. 4. El informe realizado debe ser entregado de manera virtual. !!!GRACIAS¡¡¡ E https://forms.office.com/Pages/ResponsePage.aspx?id=Ky6ljCAddEKaE7127MuB0ainv8D3EPdEovCFceFKZjNUQzQwTkNTRElOQ1dGMFpKUDlOMlFMNVEyNi4u https://forms.office.com/Pages/ResponsePage.aspx?id=Ky6ljCAddEKaE7127MuB0ainv8D3EPdEovCFceFKZjNUQzQwTkNTRElOQ1dGMFpKUDlOMlFMNVEyNi4u https://forms.office.com/Pages/ResponsePage.aspx?id=Ky6ljCAddEKaE7127MuB0ainv8D3EPdEovCFceFKZjNUQzQwTkNTRElOQ1dGMFpKUDlOMlFMNVEyNi4u https://www.youtube.com/watch?v=uFiiruujtd8&t=859s UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR CENTRO DE QUÍMICA QUÍMICA GENERAL II FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS Tabla 2: Obtención de hidrógeno a partir de HCl diluido Tubo # Ecuación (Reactivos → Productos) Observaciones Tubo #1 Zn (s) + 2 HCl (ac) ZnCl2 (ac) + H2 (g) Reacción inmediata, se observó el desprendimiento de burbujas y eso nos indica que un gas se está desprendiendo en que es el hidrogeno. Tubo #2 2 Al (s) + 6 HCl (ac) 2 AlCl3 (ac) + 3 H2 (g) Reacción inmediata, se observó el desprendimiento de burbujas y eso nos indica que un gas se está desprendiendo en este caso el hidrogeno. Tubo #3 Fe (s) + 2 HCl (ac) FeCl2 (ac) + H2 (g) Reacción inmediata, se observó el desprendimiento de burbujas y eso nos indica que un gas se está desprendiendo en este caso el hidrogeno. Tubo #4 Cu (s) + 2 HCl (ac) CuCl2 (ac) + H2 (g) No se observó ninguna reacción en los elementos, ya que mantiene su color y brillo, y eso se debe a que el Cu no es muy reactivo. Tubo #5 Mg (s) + 2 HCl (ac) MgCl2 (ac) + H2 (g) Reacción muy inmediata, se observó el desprendimiento de burbujas y eso nos indica que un gas se está desprendiendo en este caso el hidrogeno y finalmente el Mg se consume por completo Tabla 3: Obtención de hidrógeno a partir de ácido sulfúrico diluido Tubo # Ecuación (Reactivos → Productos) Observaciones Tubo #1 Zn (s) + H2SO4 (ac) Zn(SO4) ac) + H2 (g) Reacción inmediata, se observó el desprendimiento de burbujas y eso nos indica que un gas se está desprendiendo en este caso el hidrogeno. Tubo #2 2 Al (s) + 3 H2SO4 (ac) Al2(SO4)3 (ac) + 3 H2 (g) Reacción inmediata, se observó el desprendimiento de burbujas y eso nos indica que un gas se está desprendiendo en este caso el hidrogeno. Tubo #3 2 Fe (s) + 3 H2SO4 (ac) Fe2(SO4)3 (ac) + 3 H2 (g) Reacción inmediata, se observó el desprendimiento de burbujas cerca del metal y eso nos indica que un gas se está desprendiendo en este caso el hidrogeno. UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR CENTRO DE QUÍMICA QUÍMICA GENERAL II FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS Tubo #4 Cu (s) + H2SO4 (ac) Cu(SO4) (ac) + H2 (g) No se observó ninguna reacción en los elementos, ya que mantiene su color y brillo, y eso se debe a que el Cu no es muy reactivo. Tubo #5 Mg (s) + H2SO4 (ac) Mg(SO4) (ac) + H2 (g) Reacción muy inmediata, se observó el desprendimiento de burbujas y eso nos indica que un gas se está desprendiendo que es el hidrogeno y finalmente el Mg se consume por completo Tabla 4: Obtención de hidrógeno a partir de hidróxido de sodio acuoso Metal Ecuación (Reactivos → Productos) Observaciones Aluminio 2 Al (s) + 6 Na(OH) (ac) 2 Na3(AlO)3 +3 H2 Reacción inmediata, se observó el desprendimiento de burbujas y eso nos indica que un gas se está desprendiendo que es el hidrogeno. 5. Discusiones: Tabla 5: Obtención de hidrógeno a partir de agua destilada y sodio metálico Sodio en agua con fenolftaleína Discusiones Metal + H2O Hidróxido + H2 2 mol de sodio (Na - metal) reacciona con 2 moles de agua (H2O – liquido) y se obtiene 2 mol de hidróxido de sodio (NaOH - hidróxido) y 1 mol de hidrogeno molecular (H2). Para comprobar que se formó un hidróxido, se utilizó un indicador que es la fenolftaleína (que es incolora en disoluciones ácidas y neutras, pero en disoluciones básicas es de color fucsia. Así lo afirma Chang (2013): ‘‘Cuando las mediciones muestran que a un pH < 8,3 (ácido o neutro) el indicador es incoloro, pero si su pH > 8,3 (básico) el indicador comienza a cambiar a un color fucsia’’. (Raymond, 2013, pág. 242), por tal motivo el producto que se obtuvo del sodio en agua forma un hidróxido (medio básico) debido a que presento un pH>8,3, ya que cambio su tono a fucsia como se evidencia. UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR CENTRO DE QUÍMICA QUÍMICA GENERAL II FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS Tabla 6: Obtención de hidrógeno a partir de ácido clorhídrico diluido Tubo # Discusiones Tubo #1 La reacción del Zn con HCl se trata de una reacción química redox, de desplazamiento y exotérmica. El Zn reacciona con el HCl, donde el Zn se oxida, pierde dos electrones y en cambio el hidrógeno se reduce ganando esos dos electrones. Es una ‘‘reacción de desplazamiento simple en el que el zinc desplaza al hidrógeno y también una reacción exotérmica dado que desprende calor’’. (Nacional, 2018) El zin (Zn) es un elemento muy reactivo. El tiempo en que se tardó al reaccionar el zin (Zn) con el ácido clorhídrico fue de 10 s. Tubo #2 La reacción de oxidación-reducción entre el aluminio y el ácido clorhídrico es una reacción fuertemente exotérmica, ya que se produce de forma espontánea (sin necesidad de energía de activación). En este caso es ‘‘el ion hidrógeno el que actúa como oxidante del metal, reduciéndose a gas hidrógeno H2, el cual es altamente inflamable’’. (Santoro, 2016) El aluminio (Al) es un elemento muy reactivo. El tiempo en que se tardó al reaccionar el aluminio (Al) con el ácido clorhídrico fue de 11s. Tubo #3 Esta es una reacción de reducción-oxidación (redox) donde el HCl es un agente de oxidación, Fe es un agente reductor. El hierro (Fe) es un elemento muy reactivo. El tiempo en que se tardó al reaccionar el hierro (Fe) con el ácido clorhídrico fue de 11s. Tubo #4 El HCl (ácido clorhídrico) no reacciona con el Cu (cobre) porque no es reactivo en circunstancias normales. El metal de Cu ‘‘reacciona con el oxígeno, el agua para formar óxido de cobre respectivamente, pero en el HCl no hay oxígeno radical para reaccionar con el cobre’’. (Tanveer, 2018) El cobre (Cu) es un elemento no reactivo. Estareacción no hace en condiciones normales, porque H2 es más reactivo que Cu. La reacción debe ir en reversa: Cu (s) + 2 HCl (ac) CuCl2 (ac) + H2 (g) UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR CENTRO DE QUÍMICA QUÍMICA GENERAL II FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS Tubo #5 Es una reacción de oxidación-reducción de desplazamiento, pues el Mg desplaza al H del HCl. El magnesio ‘‘reduce al hidrógeno del HCl, y él es oxidado a ion magnesio divalente positivo’’. (Vade, 217) El magnesio (Mg) es un elemento muy reactivo. El tiempo en que se tardó al reaccionar el magnesio (Mg) con el ácido clorhídrico fue de 3 s. Tabla 7: Obtención de hidrógeno a partir de sulfúrico diluido Tubo # Discusiones Tubo #1 Es una ‘‘reacción química de sustitución de la interacción de zinc y ácido sulfúrico da formación de sulfato de cinc e hidrógeno’’. (Vade, 217) El zin (Zn) es un elemento muy reactivo. (Vade, 217) El tiempo en que se tardó al reaccionar el zin (Zn) con el ácido sulfúrico fue de 10 s. Tubo #2 Esta es una reacción de reducción-oxidación (redox), el H2SO4 es ‘‘un agente de oxidación, Al es un agente reductor’’. (Vade, 217) El aluminio (Al) es un elemento muy reactivo. El tiempo en que se tardó al reaccionar el aluminio (Al) con el ácido sulfúrico fue de 5s. Tubo #3 Esta es una ‘‘reacción de reducción-oxidación (redox), donde el H2SO4 es un agente de oxidación, Fe es un agente reductor’’. (Vade, 217) El hierro (Fe) es un elemento muy reactivo. El tiempo en que se tardó al reaccionar el hierro (Fe) con el ácido sulfúrico fue de 7s. Tubo #4 Esta reacción no hace en condiciones normales, porque H2 es más reactivo que Cu. La reacción debe ir en reversa: Cu (s) + H2SO4 (ac) Cu(SO4) (ac) + H2 (g) El cobre (Cu) es un elemento no reactivo. Tubo #5 Esta es una ‘‘reacción de reducción-oxidación (redox): donde el H2SO4 es un agente de oxidación, Mg es un agente reductor’’. (Vade, 217) El magnesio (Mg) es un elemento muy reactivo. El tiempo en que se tardó al reaccionar el magnesio (Mg) con el ácido sulfúrico fue de 5s. UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR CENTRO DE QUÍMICA QUÍMICA GENERAL II FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS Tabla 8: Obtención de hidrógeno a partir de aluminio en hidróxido de sodio acuoso Metal Discusión Aluminio Esta es una reacción de reducción-oxidación (redox), ‘‘donde el NaOH es un agente de oxidación, Al es un agente reductor’’. (Espinoza, 2009). El aluminio (Al) es un elemento muy reactivo. El tiempo en que se tardó al reaccionar el aluminio (Al) con el ácido sulfúrico fue de 5s. 6. Conclusiones: a) Se obtuvo hidrógeno a partir de la reacción de HCl y H2SO4 con los metales Zn, Fe, Al y Mg, sin embargo en el metal Cu no se pudo evidenciar el desprendimiento de hidrógeno debido a que es un elemento no reactivo. b) El hidrógeno a temperaturas altas se desprende de forma violenta, cuando se hace reaccionar agua con sodio metálico, ya que el hidrógeno es muy insoluble en agua. Bibliografía Chang, R. (2013). Química . Mexico : McGrawHillEducation. Espinoza, M. (25 de Junio de 2009). Reacciones quimicas . Obtenido de http://ri.uaemex.mx/bitstream/handle/20.500.11799/79680/secme- 1022_1.pdf?sequence=1&isAllowed=y Nacional, C. (25 de Marzo de 2018). Unidad de currículum y evalucion. Obtenido de https://www.curriculumnacional.cl/portal/Educacion-General/Ciencias- Naturales-7-basico/CN07-OA-15/133400:Reaccion-del-zinc-con-el-acido- clorhidrico-Reaccion-quimica-Redox-de-desplazamiento-y-exotermica Petrucci Ralph y Harwood, W. S. (2011). Química General. 10ª ed Pearson. Madrid. Santoro, B. (7 de Septiembre de 2016). Experimentos Científicos . Obtenido de https://www.experimentoscientificos.es/producir-hidrogeno/ Tanveer, M. (9 de Noviembre de 2018). Quora. Obtenido de https://es.quora.com/C%C3%B3mo-reacciona-Cu- HCl#:~:text=No%2C%20el%20HCl%20(%C3%A1cido%20clorh%C3%ADdrico, para%20reaccionar%20con%20el%20cobre. Vade. (12 de Agosto de 217). Quimipedia. Obtenido de https://www.vadequimica.com/quimipedia/c/cloruro-de-magnesio/ 1. Tema: Obtención y propiedades del hidrógeno 2. Objetivos: 3. Marco teórico: 4. Datos, observaciones y discusiones: 5. Discusiones: 6. Conclusiones: Bibliografía
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