Modelo atómico de Niels Borh (vídeo)

Descomposición del agua (practica)

Objetivo: Descomposición del agua por medio electrolisis del agua.

Antecedentes:

Electrólisis: 

A diferencia de las reacciones redox espontáneas, que convierten la enegía química en energía eléctrica, en la electrólisis se utiliza la energía eléctrica para inducir una reacción que no es espontánea. Este proceso se lleva a cabo en un dispositivo que se conoce como celda electrolítica. La electrólisis se basa en los mismos principios en que se fundamentan los procesos que realizan las celdas electroquímicas.

El proceso de electrólisis ocurre cuando los electrones se transfieren entre el conductor electrónico -los electrodos del metal- y los iones o átomos de la superficie del electrodo.


Electrólisis del agua: El agua contenida en un vaso en condiciones atmosféricas ( 1atm y 25º C) no se descompone de manera espontánea en hidrógeno y oxígeno gaseosos porque el cambio de energía libre estándar de la reacción e una cantidad positiva grande, sin embargo, esta reacción se puede inducir en una celda. Esta celda electrolítica está formada por un par de electrodos de un metal inerte (como el platino sumergido en agua). Cuando los electrodos se conecan a la batería, no sucede nada porque en el agua pura no hay suficientes iones para que lleven una buena cantidad de corriente eléctrica,(Recuerde que a 25º C, en el agua pura sólo hay 1x10 -7 moles/L de iones H+ y 1x10-7 moles/L de iones OH-).

Por otro lado la reacción se llevará a cabo rápidamente en una disolución de iones para conducir la electricidad. De inmediato empiezan a aparecer burbujar de gas en los dos electrodos. 

El proceso que tiene lugar en el anódo es:

2H2O(l) --> O2 (g)+ 4H(ac)+4e-

mientras que en el cátodo se tiene:

H+(ac)+e --> 1/2 H2(g)

El agua que se obtiene como producto de la combustión del hidrógeno y del oxígeno es sumamente estable, porque para descomponerla es necesario restituirle la energía que desprendío al formarse.

Hipótesis: Los productos de los reactivos van a hacer de la relación de 2:1, es decir, 2 volúmenes de hidrógeno con 1 volumen de oxígeno.

Materiales:

- Pilas minímo de 9 volts

- Circuito eléctrico

- Cinta de aislar

- Probeta de 10 ml.

- Cristalizador

- 2 Pedazos de gráfito del mismo tamaño (por lo menos de 3 cm)

- 2 tubos de ensayo

　

PROCEDIMIENTO:

1.- Prepara en el cristalizador la solución de agua con hidróxido de cloro.

2.- Coloca el gráfito en los dos tubos de ensayo.

3.- Coloca el circuito eléctrico a manera que los dos cables toquen el gráfito; uno representará el anódo ( el cual recogerá el oxígeno) y el otro representará el catódo ( el cual recogerá el hidrógeno).

4.- LLena de agua los dos tubos de ensayo.

5.- Coloca los dos tubos de ensayo en el cristalizador.

6.- Después de un rato comenzarás a observar en los electrodos burbujas pues ahí es donde se formará la reacción.

Síntesis del agua (practica)

Objetivo: Síntesis del agua apartir de la unión del Hidrogéno y el Oxígeno.

Antecedentes:

Ley de Avogadro: "Volumenes iguales de gases diferentes medidos en las mismas condiciones de presión y temperatura, contienen el mismo número de partículas".

Avogadro señaló que las moléculas de la mayoria de los gases elementales más habituales eran diátomicas (hidrógeno, cloro, oxígeno, nitrogénò, etc.), es decir que mediante reacciones químicas se pueden separar en dos átomos.

Experimentalmente se comprueba que dos volumenes de hidrogéno reaccionan con un volúmen de oxígeno para dar dos volumenes de agua.

De acuerdo con la Ley de Avogadro, para la reacción de la síntesis del agua se necesita que dos moléculas de hidrógeno reaccionen con una molécula de oxígeno para obtener dos moléculas de agua.

La molécula de oxígeno tiene que estar formada almenos por dos átomos, para que por lo menos uno de ellos entre a formar parte de cada molécula de agua.

Hipótesis: Es importante tener en cuenta que un compuesto se forma de una proporción de sustancias fija; en este caso la relación del agua es de 2:1 esto quiere decir que necesito 2 volumenes de Hidrógeno y 1 volumen de Oxígeno. Para ello llevaremos acabo esta práctica para poder averiguar si el procedimiento de síntesis es correcto.

Materiales:

- Soporte Universal

- Tela de asbesto

- Pinzas

- 2 Tubos de ensayo con tapón y desprendimiento con manguera larga

- Botella de coca-cola de vidrio con tapón

- Bandeja

- Encendedor

Sustancias:

- Clorato de Potasio

- Ácido Clorhídrico y Zinc

PROCEDIMIENTOS: 


Procedimiento 1 
1.- Marca la botella de vídrio de arriba abajo con: 1/3 y 2/3.

2.- Vacía agua a la mitad de la capacidad de la bandeja.

3.- LLena por completo de agua la botella de vidrio. 

4.- Coloca la botella de una forma inclinada dentro de la bandeja.5.- Agrega en el tubo de ensayo el Clorato de Potasio. 

6.- Coloca la tela de asbesto sobre el tubo de ensayo en el soporte universal. 

7.- Coloca la manguera en el tubo de ensayo (de manera que quede extendida y no se doble) y adhierela a la botella de vidrio con mucho cuidado para que el agua de la botella no se salga.

8.- Enciende el mechero y coloca la sustancia contenida en el tubo de ensayo.

9.- Espera unos minutos y cuando empiece a calentar (se comenzará a formar el gas y empezará a bajar el agua de la botella hasta llegar a la primera marca), apaga inmediatamente el fuego y retira la manguera.

10.- Para sacar la botella colocala de forma vertical (para que el gas no se salga) y ponle el tapón.

Procedimiento 2 

1.- Agrega en el tubo de ensayo un poco de Ácido Clorhídrico y Zinc.

2.- Introduce nuevamente la botella de una forma inclinada (quitandole el tapón) dentro de la bandeja.

3.- Coloca la manguera en el tubo de ensayo (de manera que quede extendida) y adhierela a la botella de vídrio.

4.- Después de unos minutos comenzará a burbujear y a bajar la cantidad de agua.

5.- Apaga el fuego y retira la manguera.

6.-Saca la botella en forma vertical y coloca el tapón para que los gases obtenidos no se salgan.

7.- Mediante estos dos procedimientos como resultado en la botella tenemos los dos gases el Hidrógeno y el Oxígeno. Para finalizar coloca la botella en forma horizontal quita el tapón y en el orificio de la botella y prende el encendedor.

Análisis:

Al llevar en práctica el procedimiento de la síntesis del agua pudimos comprobar como químicamente  el agua es el resultado de la unión de 2 volumenes de hidrógeno con 1 volumen de oxígeno.

Para poder obtener el doble de volumen de hidrógeno tuvimos que agregar ácido clorhídrico y zinc en dónde la reacción química se noto por medio de las burbujas.

Observaciones:

Durante el primer procedimiento que realizamos el cual era para la obtención del oxígeno (gas) pudimos observar como se realizaba la reacción química mediante el burbujeo del agua en la botella,como resultado de ello el agua que se encontraba dentro de ella fue disminuyendo poco a poco.

Por otro lado en el segundo procedimiento en el cual  obtuvimos el ´hidrógeno mediante la solución de ácido clorhídrico y zinc nuevamente pudimos observar la reacción química mediante el burbujeo pero esta vez no en la botella de vidrio si no en el tubo de ensayo en dónde se tenia dicha solución.

Por último cuando teniamos ya los dos gases retenidos en la botella de vidrio tuvimos que agregar un poco más de presión y esto lo realizamos mediante energía calorífica (mediante fuego); en el momento que colocamos la botella de forma horizontal y encendimos el fuego se escucho de inmediato un ruido muy fuerte. Como resultado de ello obtuvimos gotitas de agua.

Descomposición del agua

El proceso de electrolisis ocurre cuando los electrones se transfieren entre el conductor electrónico -los electrodos del metal- y los iones o átomos de la superficie del electrodo.

Electrólisis del agua: El agua contenida en un vaso en condiciones atmosféricas ( 1atm y 25º C) no se descompone de manera espontánea en hidrógeno y oxígeno gaseosos porque el cambio de energía libre estándar de la reacción e una cantidad positiva grande, sin embargo, esta reacción se puede inducir en una celda. Esta celda electrolítica está formada por un par de electrodos de un metal inerte (como el platino sumergido en agua). Cuando los electrodos se conecan a la batería, no sucede nada porque en el agua pura no hay suficientes iones para que lleven una buena cantidad de corriente eléctrica,(Recuerde que a 25º C, en el agua pura sólo hay 1x10 -7 moles/L de iones H+ y 1x10-7 moles/L de iones OH-).

Por otro lado la reacción se llevará a cabo rápidamente en una disolución de iones para conducir la electricidad. De inmediato empiezan a aparecer burbujar de gas en los dos electrodos. El proceso que tiene lugar en el ánodo es:

2H2O(l) --> O2 (g)+ 4H(ac)+4e-

mientras que en el cátodo se tiene:

H+(ac)+e --> 1/2 H2(g)

El agua que se obtiene como producto de la combustión del hidrógeno y del oxígeno es sumamente estable, porque para descomponerla es necesario restituirle la energía que desprendío al formarse.

Síntesis del agua (vídeo)

La síntesis del agua se lleva a cabo a partir de la unión del Hidrogéno y el Oxígeno.

Ley de Avogadro: "Volumenes iguales de gases diferentes medidos en las mismas condiciones de presión y temperatura, contienen el mismo número de partículas".

Avogadro señaló que las moléculas de la mayoria de los gases elementales más habituales eran diátomicas (hidrógeno, cloro, oxígeno, nitrogénò, etc.), es decir que mediante reacciones químicas se pueden separar en dos átomos.

Experimentalmente se comprueba que dos volúmenes de hidrogéno reaccionan con un volúmen de oxígeno para dar dos volumenes de agua.

De acuerdo con la Ley de Avogadro, para la reacción de la síntesis del agua se necesita que dos moléculas de hidrógeno reaccionen con una molécula de oxígeno para obtener dos moléculas de agua.

La molécula de oxígeno tiene que estar formada almenos por dos átomos, para que por lo menos uno de ellos entre a formar parte de cada molécula de agua.

Link: http://www.youtube.com/watch?v=WDSNP7u3xdg

Compuesto

Los materiales que siempre tienen la misma composición se denominan sustancias. De acuerdo con la teoría atómica, la materia se compone de partículas muy pequeñas llamadas átomos. Las sustancias compuestas de un mismo tipo de átomos se llaman elementos y las compuestas por más de un tipo de átomos se denominan compuestos.

Un compuesto es la unión de 2 o más sustancias (elementos) en donde hay un cambio en la estructura de las sustancias, es decir, las sustancias no conservan sus propiedades (se modifican). En un compuesto existe una proporción fija en las sustancias. Los compuestos se representtan por fórmulas y la mínima unidad que representa las características del compuesto es la molécula.

Ejemplos:

Agua (H2), Óxido de Calcio (CaO), Sal común o Cloruro de Sodio (NaCl)

Destilacion

Objetivo:
Mescla homogenea de tipo liquido-liquido

Antecedentes de la Destilacion:
Metodo de separacion basado en separar mesclas homogeneas (liquido-miscibles), mediante la evaporacion y condenzacion. Se basa en dos procesos:

a)Transformacion de liquido a vapor 
b)Condenzacion de vapor

Hipotesis:
Se basa en el punto de ebullicion.

Material:
-Kitazato
-Cristalizador
-Vaso de presipitado de 600ml.
-Mechero fisher
-Pinzas para crisor
-Pinzas de tres dedos
-Soporte universal
-Termometro
-Alcohol
-acetona

Procedimiento:
1-Colocamos la mezcla homogenea de tipo liquido-miscible (alcohol y acetona) en el kitazato.
2-Posteriormente lo colocamos en el soporte universal por encima del cristalizador que contiene agua (en la misma cantidad de la mezcla).
3-Utilizamos unas pinzas de tres dedos para que sostubier el kitazato (para esto lo colocamos en el soporte universal).
4-colocamos la manguera de forma que entrara el vapor y se condenzara y saliera en forma de liquido.
5-Para separar dos liquidos-miscibles colocamos al final de la manguera un vaso de presipitado de 150ml.
6-encendimos el mechero fisher y empezamos a medir la temperatura cada 30 segundos.
7-Hasta llegar al punto de ebullicion que fue de 53ºC, el liquido comenso a evaporarse y la asetona comenso a condensarse: por medio de la manguera bajo en forma de liquido y asi finalmente pudimos separar el alcohol de la acetona.

Analisis:
Al llevar en practica este metodo tuvimos que medir la temperatura constantemente para asi poder llegar al punto de ebullicion.

Tabla de datos

Tiempo          Temperatura
 0                     19ºC
30S                  23ºC
60S                  14ºC
90S                  24ºC
120S                25ºC
150S                26ºC
180S                32ºC
210S                35ºC
240S                42ºC
270S                52ºC
300S                53ºC
330S                53ºC  ESTABLE PUNTO DE EBULLICION
360S                53ºC

Cristalizacion

Objetivo:

Formar un liquido cristalino, apartir de una disolucion.
Mazcla homogenea y hetereogenea

Antedecedentes de la Cristalizacion:

Mètodo de separacion de mezclas homogeneas y hetereogeneas por el cual se forma un solido cristalino, ya sea apartir de un gas, liquido o una disolucion.

Hipotesis:

Se lleva acabo para separar una mezcla de solidos que sean solubles en el solvente.

Material:

-Azucar
-Sal
-Vaso de presipitado de 600ml.
-Cristalizador
-Pinzas para crisor
-Soporte universal
-Agua
-Embudo
-Papel filtro

Procedimiento:

1-Mesclamos dos sustancias: Sal y Azucar.
2-La mezcla que obtuvimos la disolvimos en Agua.
3-Colocamos en el soporte universal la mezcla para despues ponerla a calentar.
4-Despues de 8 minutos comenzo a hervir.
5-Al transcurrir el tiempo comensamos a observar en la parte de abajo una capa de color blanco.
6-Inmediatamente apagamos el fuego.
7-Sacamos el vaso de presipitado de 600ml. y lo colocamos en un recipiente con agua fria.
8-Para finalizar con este metodo Filtramos.

Practicas de Laboratorio

Filtracion y decantacion

Objetivo:
Separar una mezcla heterogenea en dos fases liquida y solida.   

material:
-Capsula de porcelana
-Rejilla de asbesto
-Soporte universal
-Vaso de precipitado
-Mechero de fisher
 
Procedimiento:
1.- Primero se tiene la mezcla que en este caso fueron dos liquidos y un solido, estos se vacian a una capsula de porcela y por ser mas denso ( el solido) se queda en el primer contenedor y solo se pasan a la capsula estos dos liquidos.
2.-Sobre el soporte universal se pone la rejilla de asbesto y sobre esta la capsula de porcela en la que se virtieron los liquidos.
3.-Debajo de la rejilla se coloca el mechero de fisher el cual se conecta al gas y se prende.
4.- Esto se deja hasta que se evapore volviendo a estos liquidos gases.

Segunda Mezcla

Objetivo : 
Separar una mezcla heterogenea en sus tres fases una solida y dos liquidas.
 
Materiales:
-vaso de precipitados.
-Embudo decantador
-Embudo
-Papel filtro
 
Procedimiento:
1.-Se coloca en el embudo el papel filtro doblado en cuatro.
2.-Sobre este se vierte la mezcla de tres fases. En este se quedara la parte solida.
3.-Ya que se tienen las liquidas se coloca el embudo de decantacion sobre el soporte universal.
4.-Se vierte las mezclas en el. Esperamos a que reposen para poder las capas de la mezcla.
5.-Se abre poco a poco la llave del embudo de decantacion hasta que vallan cada uno los liquidos.


filtracion:

• La filtración es un proceso de separación de fases de un sistema heterogéneo, que consiste en pasar una mezcla a través de un medio poroso o filtro, donde se retiene de la mayor parte de los componentes sólidos de la mezcla.
• 
  
• Decantacion:
• La decantación es un método físico de separación de mezclas heterogéneas, estas pueden ser formadas por un líquido y un sólido, o por dos líquidos. Es necesario dejarla reposar para que el líquido se sedimente, es decir, descienda y sea posible su extracción.

Expociciones-Metodos de separacion

Metodos de separacion

Son aquellos procesos fisicos por los cuales se pueden separar los componentes de una mezcla. Por lo general el método a utilizar se define de acuerdo al tipo de componentes de la mezcla y a sus propiedades particulares, así como las diferencias más importantes entre las fases.

La separación es la operación en la que una mezcla se somete a algún tratamiento que la divide en al menos dos sustancias diferentes. En el proceso de separación, las sustancias conservan su identidad, sin cambio alguno en sus propiedades químicas.

Decantacion

Es un método físico de separacion de mezclas hetereogeneas, estas pueden ser formadas por un liquido y un solido, o por dos líquidos. Es necesario dejarla reposar para que el sólido se sedimente, es decir, descienda y sea posible su extracción por acción de la gravedad. A este proceso se le llama desintegración básica de los compuestos o impurezas; las cuales son componentes que se encuentran dentro de una mezcla, en una cantidad mayoritaria.

Cromatografia

Es un metodo fisico de separacion para la caracterización de mezclas complejas, la cual tiene aplicación en todas las ramas de la ciencia y la física. Es un conjunto de técnicas basadas en el principio de retención selectiva, cuyo objetivo es separar los distintos componentes de una mezcla, permitiendo identificar y determinar las cantidades de dichos componentes.

Destilacion

Es la operación de separar, mediante evaporización y condensación, los diferentes componentes líquidos, sólidos disueltos en líquidos o gases licuados de una mezcla, aprovechando los diferentes puntos de ebullicion de cada una de las sustancias ya que el punto de ebullición es una propiedad intensiva de cada sustancia, es decir, no varia en función de la masa o el volumen, aunque sí en función de la presión.

Filtración 

Al proceso de separación de sólidos en suspencion en un líquido mediante un medio poroso, que retiene los sólidos y permite el pasaje del líquido. Las aplicaciones de los procesos de filtración son muy extensas, encontrándose en muchos ámbitos de la actividad humana, tanto en la vida doméstica como de la industria general, donde son particularmente importantes aquellos procesos industriales que requieren de las técnicas químicas.

Evaporación  

es un proceso fisico por el cual una sustancia en estado liquido pasa al estado gaseoso, tras haber adquirido energía suficiente para vencer latencion superfcial. A diferencia de la evullicion, la evaporación se produce a cualquier temperatura, siendo más rápido cuanto más elevada aquélla. No es necesario que toda la masa alcance el punto de ebullicion.

La evaporación es rara pero importante e indispensable en la vida cuando se trata del agua, que se transforma en nube y vuelve en forma de lluvia, nieve, niebla o rocío.

Clasificacion de la materia

Materia:

Es todo aquello que ocupa un lugar en el universo.

Materia homogenea:

Materia de compocicion quimica definida, esta compuesta por dos o mas sustancias no faciles de distinguir una de otra.

Materia heterogenea:

Su compocicion es variable, esta formada por 2 o mas sustancias que se distinguen a simple vista.

Elemento:

Sustancia simple que no puede descomponerse en una mas simple.

Compuesto:

Union de dos o mas elementos diferentes.

 Molecula:

Esta formada por dos o mas atomos.

Atomo:

Es la unidad más pequeña de un elemento quimico que mantiene su identidad o sus propiedades, y que no es posible dividir mediante procesos quimicos.

Estados de agregacion molecular

Se refieren a los estados de agregacion de la materia:

Solido

liquido

gaseoso

y a los cambios de estado:

Sublimacion

Fucion

Condensacion

Evaporacion

Deposicion

Solidificacion

La fuerza molecular de los gases es muy poca, la de los liquidos es un poco mas fuerte y la de los solidos es muy fuerte.

Elementos

Los elementos se representan mediante simbolos que se deriban de su nombre escrito en latin.

Es un tipo de materia constituida por atomos de la misma clase. En su forma más simple posee un número determinado de protones en su nucleo haciéndolo pertenecer a una categoría única clasificada con el numero atomico aun cuando este pueda ostentar distintas masas atómicas.

 Propiedades Quimicas y Fisicas

 Estas propiedades de las sustancias nos permiten diferenciarkas unas de otras.

Propiedades fisicas

Una propiedad física es una característica que puede ser estudiada usando los sentidos o algún instrumento específico de medida. Estas se manifiestan básicamente en los procesos físicos como cambios de estado.
Por ejemplo, color, dureza, densidad, punto de ebullición, punto de fusión.
Se consideran propiedades físicas: Eléctricas, Magnéticas, Opticas, Térmicas, Mecánicas.

Las propiedades Físicas pueden ser Generales o Específicas.

Se dice que son generales cuando un mismo valor puede ser aplicado a diferentes sustancias. Por ejemplo, la masa, el volumen, el color, textura.

Se dice que son específicas, cuando cada sustancia posee un valor particular. Ejemplo: La densidad, peso específico, punto de ebullición, punto de fusión.

Propiedades quimicas

Son propiedades distintivas de las sustancias que se observan cuando se combinan con otras, es decir, que les pasa en procesos por los que, por otra parte, las sustancias originales dejan generalmente de existir, formándose con la misma materia otras nuevas.

Las propiedades químicas se manifiestan en las reacciones químicas.
Algunas propiedades químicas de la materia son: reactividad, poder calorífico, acidez.

Clasificacion de la Materia

Al mirar a nuestro alrededor persivimos objetos de diferente color, textura y tamaño, en la naturaleza ocurre lo mismo.

Que tienen en comun nuestro entorno y la naturaleza?
La respuesta es a nivel quimico en relacion a su estructura, todo esta formado por materia.


Porque son diferentes?
La materia se clasifica en SUSTANCIAS PURAS y MEZCLAS.
Las SUSTANCIAS PURAS estan constituidas por particulas que sib del mismo tipo, pudienso ser atomos o moleculas.
Las MEZCLAS se componen del soluto y del solvente, el solvente siempre estara en mayor cantidal que el soluto. Pueden ser homogeneas o hetereogeneas que se dividen en suspenciones o coloides, se pueden separar por metodos mecanicos o fisicos con gran facilidad.


Los elementos estan formados por atomos del mismo tipo y pueden encontrarse en los 3 estados de agregacion.
Los compuestos estan formados por 2 o mas atomos diferentes y una caracteristica es que se pueden representar por medio de una formula quimica.
Las mezclas homogeneas no presentan separacion visible en su mayoria son transparentes. 
Las hetereogeneas presentan una separacion visible, pueden ser liquidas, solidas, espumas aerosoles o gel pero nunca gases.