Potencial Químico em Reações REDOX

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DIVISIÓN DE CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS
Laboratorio de Fisicoquímica en Biología y Farmacia
NELI05075
Profesora: Ma. Teresa Betancourt Maldonado 
Alumna: Ana Guadalupe Méndez Hernández 
Práctica No. 6 y 7 
Potencial Químico
Fecha de inicio: 9 de septiembre de 2019
Fecha te término: 9 de septiembre de 2019
Reporte 6 y 7
POTENCIAL QUIMICO
Objetivo:
 Predecir los productos, dirección y espontaneidad de algunas reacciones REDOX
Introducción:
Cuando se lleva a cabo una reacción de óxido-reducción hay una transferencia de electrones. El potencial químico de un sistema termodinámico es el cambio de energía que experimentaría el sistema si fuera introducida en éste una partícula adicional, con la entropía y el volumen mantenidos constantes. Si un sistema contiene más de una especie de partículas, hay un potencial químico diferente asociado a cada especie, definido como el cambio en energía cuando el número de partículas de esa especie se incrementa en una unidad. El potencial químico es un parámetro fundamental en termodinámica y se asocia a la cantidad de materia.
La tendencia de una sustancia a reaccionar con otras sustancias, transformarse en otro estado, puede ser expresada por una única cantidad (su potencial químico μ).
• La magnitud de esta tendencia, puede variar y es determinado por: 
- El tipo de sustancia
- El medio en el que se encuentra (temperatura T, presión p, concentración, el estado, el tipo de solvente L, tipo y proporción de los componentes en la mezcla, étc) no por el tipo de participantes en la reacción, ni por los productos que resulten.
Podemos asumir que una sustancia, digamos la sustancia A, tiene una tendencia más o menos pronunciada al cambio, lo cual significa una tendencia a descomponerse en sus componentes elementales, o reorganizarse en algún isómero, A→ A*, o a reaccionar con otras sustancias
El potencial químico μ, es una medida de la magnitud de ésta tendencia. Escribimos μA o μ(A) para designar el potencial de la sustancia A. Mientras mayor sea μ, más activa o “dispuesta” al cambio es la sustancia . Mientras más pequeño sea μ, más pasiva o “apática” al cambio es la sustancia.
Desarrollo experimental
Material: 
· 
· Tubos y pinzas para tubos de ensayo Gradilla 
· Vasos de precipitado de 25 mL ó 50 mL
· Papel indicador de pH
Substancias: 
Peróxido de Hidrógeno (3%)
Óxido de Calcio
Cobre y Zinc en granalla
Soluciones de: 
HCl (3M)
Ácido Nítrico concentrado
Hidróxido de Sodio (0,100 M) 
Ácido Acético (0,100 M) 
Procedimiento: 
A) Identificación de reacciones REDOX
a)
1. Se depositaron 20 mg de Óxido de Calcio en un tubo de ensayo
2. Se agregaron 2 mL de agua destilada
3. Se agitó el tubo
4. Posteriormente se agregaron tres gotas de fenolftaleína
b)
1. En otro tubo de ensayo se depositaron 2 mL de Peróxido de Hidrógeno al 3%
2. Se calentó con cuidado y se probó el desprendimiento de Oxígeno
c)
1. En dos tubos de ensayo se depositaron respectivamente 30 mg de Cu y de Zn en granalla.
2. Se agregó con cuidado en cada uno de los tubos 2 mL de HCl (3 M) 
d) 
1. En un tubo de ensayo se depositaron 30 mg de granalla de Cobre 
2. En la campana, se agregaron 2 mL de Ácido Nítrico concentrado
3. Se sacó de la campana cuando no hubo desprendimiento de gases 
e)
1. En un vaso de precipitados de 25 ó 50 mL se depositaron 3 mL de NaOH (0,100 M) y 3 mL de Ácido Acético (0,100 M) 
2. Se mezcló con agitador de vidrio
3. Se tomó el pH con papel indicador 
4. Se agregó fenolftaleína 
A) PODER OXIDANTE DE LOS HALÓGENOS
1. Etiquetar 6 tubos de ensaye y depositar en cada uno de ellos 1 mL de un hidrocarburo saturado o aceite mineral
2. Agregar en cada tubo los volúmenes de soluciones indicadas en la siguiente tabla:
	Tubo
	2 mL de solución 1 M de:
	0,5 mL de solución de:
	
	
	
	1
	KCl
	Bromo
	2
	KCl
	Yodo
	3
	KBr
	Cloro
	4
	KBr
	Yodo
	5
	KI
	Cloro
	6
	KI
	Bromo
c) Agitar todos los tubos y llenar la siguiente tabla con los colores observados tanto en la fase acuosa (parte superior del cuadro correspondiente) como en la fase orgánica (parte inferior del cuadro) de cada tubo:
	
	KCl
	KBr
	KI
	
	 KCl
	 KBr
	KI
	Solución de Cloro
	_______
	 Transparente
	Rosa claro
	
	----------
	Ligeramente amarillo
	Amarillo-naranja
	Solución de Bromo
	Amarillo turbio
	----------
	Morado- violeta
	
	Amarillo naranja
	----------
	 Rojo intenso
	Solución de Yodo
	Rosa
	Transparente
	----------
	
	Amarillo
	Transparente
	----------
Observaciones y resultados
a)
 
Cuando se le agregó el ácido clorhídrico al óxido de calcio se pudo observar un precipitado, al adicionar las gotas de fenolftaleína el color cambió a rosa, lo que indica que el pH de la solución era básico.
b) 
Al juntar ambos reactivos se pudo observar una efervescencia, esto debido a la liberación de hidrógeno gaseoso
c) 
Al agregar el ácido clorhídrico en el tubo de ensayo con cobre no ocurrió ningún cambia, lo que indica que no hubo reacción
Parte B
d) 
En esta reacción cambió la coloración de la solución de cobre de azul a verde, además de que hubo desprendimiento de un gas café, en esta reacción el cubre se oxida, pasando de una valencia de Cu a Cu 2+
Conclusiones
Algunas reacciones presentan cambios visibles, en los que se puede apreciar más notoriamente la interacción de las especies. El cambio de valencia de algunos elementos viene acompañado con cambios de coloración o precipitados. Tal es el caso de la reacción entre el cobre y el ácido nítrico, donde se puede ver la oxidación del cobre acompañado de un cambio de coloración y el desprendimiento de un gas café. La práctica nos ayudó a comprobar cómo es que ocurren algunas reacciones redox y los cambios que se presentan así como otros factores que intervienen.
Apéndice de reactivos
	Agua destilada (H2O)
	Punto de fusión
	0 °C
	Punto de ebullición
	100°C
	Peso molecular
	18 g/mol
	Densidad
	1 g/mol
	Peróxido de hidrógeno (H2O2)
	Punto de fusión
	-1 °C
	Punto de ebullición
	150°C
	Peso molecular
	34 g/mol
	Densidad
	1.45 g/cm³
	Hidróxido de sodio (NaOH)
	Punto de fusión
	318 °C
	Punto de ebullición
	1390°C
	Peso molecular
	40 g/mol
	Densidad
	2.13 g/cm³
	Oxido de Calcio (CaO)
	Punto de fusión
	2580 °C
	Punto de ebullición
	2850°C
	Peso molecular
	56.08 g/mol
	Densidad
	3.37 g/cm³
	Zinc en granalla, Zn
	Punto de fusión
	420 °C
	Punto de ebullición
	908°C
	Peso molecular
	65.39 g/mol
	Densidad
	7.14 g/cm³
	Magnesio de granalla, Mg
	Punto de fusión
	651 °C
	Punto de ebullición
	1107°C
	Peso molecular
	24.82 g/mol
	Densidad
	1.73 g/cm³
	Ácido Clorhídrico, HC
	Punto de fusión
	-66 °C
	Punto de ebullición
	50°C
	Peso molecular
	37.5 g/mol
	Densidad
	1.59 g/cm³
	Ácido nítrico HNO3
	Punto de fusión
	-42 °C
	Punto de ebullición
	86°C
	Peso molecular
	63.02 g/mol
	Densidad
	1.41 g/cm³
	Ácido acético CH3COOH
	Punto de fusión
	17 °C
	Punto de ebullición
	118°C
	Peso molecular
	60 g/mol
	Densidad
	1.05 g/cm³
	Yoduro de potasio KI
	Punto de fusión
	680 °C
	Punto de ebullición
	1330°C
	Peso molecular
	166 g/mol
	Densidad
	3.1 g/cm³
	Cloruro de potasio KCl 
	Punto de fusión
	772 °C
	Punto de ebullición
	1500°C
	Peso molecular
	74.5 g/mol
	Densidad
	1.98 g/cm³
	Bromuro de Potasio KBr
	Punto de fusión
	734 °C
	Punto de ebullición
	1435°C
	Peso molecular
	119 g/mol
	Densidad
	2.750 g/cm³
Referencias
Raymon Chang, Fisicoquímica, McGraw-Hill Interamericana de España S.L.2008
Castellan, G. W., Fisicoquímica, 2ª Edición, Addison-Wesley Iberoamericana, 1987
Atkins, P. W., Fisicoquímica, 3ª Edición, Addison-Wesley Iberoamericana, 1991
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