Actividad de Laboratorio num. 13

Empíricamente, un ACIDO, es una sustancia que posee las siguientes características: Sus disoluciones acuosas tienen sabor ácido. Sus disoluciones acuosas son conductoras. Enrojecen el Tornasol y decoloran la Fenoftaleína. Reaccionan con algunos metales desprendiendo H2. Se neutralizan con las bases dando lugar a sales.  

De la misma manera, una BASE se caracteriza por : Sus disoluciones acuosas tienen sabor cáustico y tacto jabonoso. Sus disoluciones acuosas son conductoras. El tornasol vira al azul y enrojecen la Fenoftaleína. Se neutralizan con ácidos dando lugar a la formación de sales

TEORIA DE ARRHENIUS. Según Arrhenius, un ACIDO es una sustancia que al disolverse en agua se disocia produciendo iones H+ y el correspondiente anión. Igualmente, una BASE, es una sustancia que en disolución acuosa se disocia produciendo iones OH- y el correspondiente catión metálico.

Acido Base

Una reacción ácido-base o reacción de neutralización es una reacción química que ocurre entre un ácido y una base. Existen varios conceptos que proporcionan definiciones alternativas para los mecanismos de reacción involucrados en estas reacciones, y su aplicación en problemas en disolución relacionados con ellas. A pesar de las diferencias en las definiciones, su importancia se pone de manifiesto como los diferentes métodos de análisis cuando se aplica a reacciones ácido-base de especies gaseosas o líquidas, o cuando el carácter ácido o básico puede ser algo menos evidente. El primero de estos conceptos científicos de ácidos y bases fue proporcionado por el químico francésAntoine Lavoisier, alrededor de 1776.

DEFINICION DE ARRHENIUS

La definición de Arrhenius de las reacciones ácido-base es un concepto ácido-base más simplificado desarrollado por el químico sueco Svante Arrhenius, que fue utilizado para proporcionar una definición más moderna de las bases que siguió a su trabajo con Friedrich Wilhelm Ostwald en el que establecían la presencia de iones en solución acuosa en 1884, y que llevó a Arrhenius a recibir el Premio Nóbel de Química en 1903 como "reconocimiento de sus extraordinarios servicios... prestados al avance de la química por su teoría de la disociación electrolítica".

Tal como se definió en el momento del descubrimiento, las reacciones ácido-base se caracterizan por los ácidos de Arrhenius, que se disocian en solución acuosa formando iones hidrógeno (H⁺), reconocidos posteriormente como ión hidronio (H₃O⁺), y las bases de Arrhenius que forman aniones hidróxido (OH⁻). Más recientemente, las recomendaciones de la IUPAC sugieren ahora el término más nuevo de "oxonio" ,en lugar de el también aceptado y más antiguo de "hidronio"para ilustrar los mecanismos de reacción, tales como los definidos en las definiciones de Bronsted-Lowry y sistemas solventes, más claramente que con la definición de Arrhenius que actúa como un simple esquema general del carácter ácido-base. La definición de Arrhenius se puede resumir como "los ácidos de Arrhenius forman iones hidrógeno en solución acuosa, mientras que las bases de Arrhenius forman iones hidróxido".

La tradicional definición acuosa de ácido-base del concepto de Arrhenius se describe como la formación de agua a partir de iones hidrógeno e hidróxido, o bien como la formación de iones hidrógeno e hidróxido procedentes de la disociación de un ácido y una base en solución acuosa:

H⁺ (aq) + OH⁻ (aq)  H₂O

(En los tiempos modernos, el uso de H⁺ se considera como una abreviatura de H₃O⁺, ya que actualmente se conoce que el protón aislado H⁺ no existe como especie libre en solución acuosa.)

Esto conduce a la definición de que, en las reacciones ácido-base de Arrhenius, se forma una sal y agua a partir de la reacción entre un ácido y una base. En otras palabras, es una reacción de neutralización.

ácido⁺ + base⁻ → sal + agua

Los iones positivos procedentes de una base forma una sal con los iones negativos procedentes de un ácido. Por ejemplo, dos moles de la base hidróxido de sodio (NaOH) pueden combinarse con un mol de ácido sulfúrico (H₂SO₄) para formar dos moles de agua y un mol desulfato de sodio.

2 NaOH + H₂SO₄ → 2 H₂O + Na₂SO₄

Recapitulacion 6

El martes realizamos ejercicios sobre moles, donde calculamos las masas atómicas de varios elementos.
El jueves cada equipo resolvió dos problemas de cálculo molar.


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Actividad de Laboratorio num. 12

RELACIONES MOL-MOL

A continuación se muestra un ejemplo señalando las partes de la ecuación:

4 Cr (s) + 3 O2 (g)

2 Cr2O3 (s)

 Esta ecuación se leería así: Cuatro moles de cromo sólido reaccionan con tres moles de

oxígeno gaseoso para producir, en presencia de calor, dos moles de óxido de cromo III.

Reactivos: Cromo sólido y oxígeno gaseoso.

Producto: Óxido de cromo III sólido

Coeficientes: 4, 3 y 2

Mg3N2 (s) + 6 H2O (l)

3 Mg (OH)3 (ac) + 2 NH3 (g)

Un mol de nitruro de magnesio sólido reacciona con seis moles de agua líquida y producen

tres moles de hidróxido de magnesio en solución y dos moles de trihidruro de nitrógeno

gaseoso.

Reactivos: Nitruro de magnesio sólido (MgN2), agua líquida (H2O)

Productos: Hidróxido de magnesio en solución [Mg (OH)2] y trihidruro de nitrógeno gaseoso

(NH3 ).

Coeficientes: 1, 6, 3 y 2

Para la siguiente ecuación balanceada:

4 Al + 3O2

2 Al2O3

a) ¿Cuántas moles de O2 reaccionan con 3.17 moles de Al?

b) A partir de 8.25 moles de O2, ¿cuántas moles de Al2O3 (óxido de aluminio) se producen?

3.17 ----   X           X  =  (3.17 x 3)/4  =  2.37 mol O2

8.25  -----    X        X  =   (8.25 x 2)/3 =  5.5  mol Al2O3

2 H2+ O2 <−−> 2 H20

EJERCICIOS:

a) ¿Cuántas moles de O2 reaccionan con 3.17 moles de H2?

2H2 --- O2

3.17 H2 ---- x

X= (3.17)(1)/2= 1.585 mol O2

b) A partir de 8.25 moles de O2, ¿cuántas moles de H2O se producen?

 O2---- 2H2O

8.25 O2---- X

X=(8.25)(2)/1= 16.50 mol 2H2O

 2 N2 + 3 H2  <−−>2   NH3

a)¿Cuántas moles de N2 reaccionan con 3.17 de moles de NH3?

2N2 – 3H2

3.17 – x

X= (3.17x3) /2

X= 4.75 mol de NH3

b) A partir de 8.25 moles de N2, ¿cuántas moles de NH3 se producen?

2N2 – 2NH3

8.25 – x

X= (8.25x2)/2

X=8.25 mol de 2NH3

 2 H2O +  2 Na  <−−>2  Na(OH) + H2

a) ¿Cuántas moles de Na reaccionan con 3.17 moles de H2O?

2h2O-------2Na

 3.17moles-----------x

 (3.17*2)/2=3.17

b) A partir de 8.25 moles de H2O, ¿cuántas moles de NaOH se producen?

H2O--------NAOH

8.25--------x

(8.25*2)/2=8.25

 2 KClO3 <−−>2  KCl +3  O2

a) ¿Cuántas moles de O2 se producen con 3.17 moles de KClO3?

 KClO3-------O2

 3.17--------x

 3.17*2)/2=3.17

b) A partir de 8.25 moles de KClO3, ¿cuántas moles de KCl se producen?

KCIO3--------KCL

8.25-------x

2*8.25)/2=8.25

BaO2 +2 HCl <−−> BaCl2 + H2O2

a) ¿Cuántas moles de BaO2 reaccionan con 3.17 moles de HCl?

1BaO2 ---- 2HCl

X ---- 3.17 HCl

b) A partir de 8.25 moles de BaO2, ¿cuántas moles de BaCl2 se producen?

1BaO2 ---- 1BaCl2

8.25 BaO2 --- x

 H2SO4 + 2 NaCl <−−>  Na2SO4 +  2 HCl

a) ¿Cuántas moles de NaCl reaccionan con 3.17 moles de H2SO4?

1H2SO4----2NaCl

3.17----------x

x=(3.17x2)/1=6.34 mol

b) A partir de 8.25 moles de NaCl, ¿cuántas moles de Na2SO4 se producen?

2NaCl----- Na2SO4

8.25--------- x

3 FeS2 <−−>  Fe3S4 +  3 S2

a) ¿Cuántas moles de S2 obtienen con 3.17 moles de FeS2?

b) A partir de 8.25 moles de FeS2, ¿cuántas moles de Fe3S4

se producen?

 2 H2SO4 + C  <−−>  2 H20 + 2 SO2 + CO2

a) ¿Cuántas moles de C reaccionan con 3.17 moles de  H2SO4 ?

b) A partir de 8.25 moles de C, ¿cuántas moles de SO2 se producen?

SO2 + O2 <−−> 2 SO3

a) ¿Cuántas moles de O2 reaccionan con 3.17 moles de SO2?

2- 1

3.17- X =(3.17 X 1)/2= 1.585 SO2

b) A partir de 8.25 moles de O2, ¿cuántas moles de SO3 se producen? 1- 2

8.25- X =(8.25X2)/1=16.5

 2 NaCl  <−−>  2 Na + Cl2

a) ¿Cuántas moles de Cl2 se obtienen con 3.17 moles de NaCl?

 2- 1

3.17- X= (3.17X1)/2= 1.585 NaCl

b) A partir de 8.25 moles de NaCl, ¿cuántas molesde Na se producen?

x= (3.17x1)/2 = 1.58 mol

x= (8.25x1)/1 = 8.25 mol

x= (8.25x1)/2= 4.12 mol

 8.25- X= (8.25X2)/2=8.25

CH4   +  2 O2  −−> 2 H20  + CO2

a) ¿Cuántas moles de O2 reaccionan con 3.17 moles de CH4?

 CH4---2 O2

 3.17---X X=(2*3.17)/1=6.34 MOL O2

b) A partir de 8.25 moles de O2, ¿cuántas moles de CO2se producen?

 2 O2---1CO2

8.25---X X=(8.25 X 1)/2=4.125 MOL CO2

 2 HCl  +   Ca −−> CaCl2    +  H2

a) ¿Cuántas moles de Ca reaccionan con 3.17 moles de HCl?

2HCl---Ca

 3.17---x x= (1x3.17)/2 = 1.585 mol Ca

b) A partir de 8.25 moles de Ca, ¿cuántas moles de CaCl2 se producen?

Ca ------Ca Cl2

 8.25---xx=(1x8.25)/1=8.25 mol CaCl2

Actividad de Laboratorio num. 11

Equipo	¿Cómo ayuda la química a determinar la cantidad de sustancias que intervienen en las reacciones de obtención de sales?	Masa atómica	Unidades	Masa molecular	Unidades	Calculo de Mol
1	La química tiene varios tipos de unidades que ocupa para calcular las reacciones	xxxxxxxx	xxxxxxxxx	xxxxxxxxxxx	xxxxxxx	xxxxxxxxxx
2	xxxxxxxxx	La masa atómica (ma) es la masa de un átomo,.	xxxxxxxxxx	xxxxxxxxx	xxxxxxxxxx	xxxxxxxxxx
3	xxxxxxxxxx	xxxxxxxxx	La unidad de masa atómica unificada (símbolo u)  o dalton (símbolo Da)[] Equivale a la doceava (1/12) parte de la masa de un átomo de carbono-12.	xxxxxxxxxx	xxxxxxxxxxx	xxxxxxxxx
4	xxxxxxxxxx	xxxxxxxxx	xxxxxxxxx	La masa molecular se calcula sumando las masas atómicas de los elementos que componen la molécula.	xxxxxxxxxx	xxxxxxxxxx
5	xxxxxxxxxx	xxxxxxxxx	xxxxxxxxx	xxxxxxxxxxx	Unidad de masa utilizada fundamentalmente para expresar la masa de los átomos (masa atómica). Equivale a una doceava parte de la masa del núcleo del isótopo más abundante del carbono: el 12C	xxxxxxxx
6	xxxxxxxxx	xxxxxxxx	xxxxxxxxxx	xxxxxxxxxxx	xxxxxxxxxxx	Lo primero es conocer la masa atómica (si se trata de átomos) o masa molecular (si se trata de compuestos).  Aplicaremos siguiente factor de conversión: como m viene en gramos, en el denominador del factor pondremos la masa molecular en gramos, para que se vaya, y en el numerador 1 mol.

Ejercicio:

Calcular el número de mol para cien gramos de la sustancia:

1	Cloruro de sodio	Formula NaCl	Masas atómicas Na = 23 g/mol Cl= 35.5 g/mol	Masa molecular 58.5 g/mol	Numero de MOL = 100g /58.5g/mol = 1.7mol
2	Cloruro  de potasio	KCl	K=39 g/mol Cl=35.5g/mol	74.5g/mol	MOL=100g/74.5g/mol=1.3mol
3	Fluoruro de sodio	NaF	Na=23g/mol F=19g/mol	42g/mol	MOL=100g/42g/mol=2.3mol
4	Fluoruro de potasio	KF	K=39g/mol F=19g/mol	58g/mol	MOL=100g/58g/mol=1.72mol
5	Yoduro de calcio	CaI2	Ca=40g/mol I=127g/ml	167g/mol	MOL=100g/167g/mol=0.59mol
6	Yoduro de magnesio	MgI2	Mg=24.3g/ml I=127g/ml	151.3g/mol	MOL=100g/151.3g/mol=0.66mol
7	Bromuro de calcio	CaBr2	Ca=40g/ml Br=80g/ml	120g/mol	MOL=100g/120g/mol=0.83mol
8	Bromuro de potasio	KBr	K=39.1g/ml Br=80g/ml	119.1g/mol	MOL=100g/119.1g/mol=0.83mol
9	Carbonato de sodio	Na2CO3
10	Carbonato de potasio	K2CO3
11	Sulfato de sodio	Na2SO4	Na=23 g/mol S=32 g/mol O= 4(16) g/mol	119 g/mol	MOL= 100g/119g/mol=.8mol
12	Sulfato de magnesio	MgSO4·7H2O
13	Sulfato de calcio	CaSO4 · 2 H2O
14	Nitrato de sodio	NaNO3
15	Nitrato de magnesio	(NO3)2	N=14g/ml O=16g/ml	30g/mol	MOL=100g/30g/mol=3.3mol
16	Sulfuro de sodio	Na2S.9H2O
17	Sulfuro de magnesio	MgS	Mg=24.3g/ml S=32g/ml	56.3g/mol	MOL=100g/56.3g/mol=1.77mol
18	Sulfuro ferroso
19	Sulfuro de calcio	CaS	Ca= 40.8 g/mol S= 32.05g/mol	72.14 g/mol	Mol=100g/72.14g mol=1.38
20	Fosfato de sodio	H3PO4
21	Fosfato de calcio	Ca3(P04)2	Ca=3(40.08) g/mol P=2(30.97) g/mol 0=8(15.94) g/mol	310.1 g/mol	MOL=100g/310.1/mol=0.322mol.
22	Sulfato de cobre	Cu2SO4
23	Sulfito de sodio	Na2SO3
24	Sulfito de magnesio	MgSO3	Mg= 24.3 g/mol S=32.06 g/mol O=(15.99)3 = 47.97  g/mol	104.33 g/mol	MOL = 100g/104.33g/mol= 0.95 mol.
25	Nitrito de sodio	NaNO2
26	Nitrito de magnesio	Mg(NO2)2
27	Bicarbonato de sodio	NaHCO3