Practica 7: Juego de colores

Objetivo:

Identificación de elementos mediante el color de la flama.

Investigación:

1. ¿Qué es el espectro de emisión atómica?

La espectrometría de emisión es una técnica espectroscópica que analiza las longitudes de onda de los fotones emitidos por los átomos o moléculas durante su transición desde un estado excitado a un estado de inferior energía. Cada elemento emite un conjunto característico de longitudes de onda discretas en función de su estructura electrónica. Mediante la observación de estas longitudes de onda puede determinarse la composición elemental de la muestra.

La espectrometría de emisión se desarrolló a finales del siglo 19, y los esfuerzos teóricos para explicar los espectros de emisión atómica condujeron a la mecánica cuántica.

http://www.espectrometria.com/espectrometra_de_emisin

  2. Composición de los fuegos pirotécnicos.

Los fuegos artificiales son en sí mismos pura química. No solo por las reacciones que posibilitan la explosión, sino también por los fundamentos que permiten obtener la gran gama de colores que garantizan la máxima espectacularidad. De todos modos, la composición química de las mezclas de compuestos que nos podemos encontrar en los fuegos artificiales suele ser un secreto de las casas comerciales que se guarda celosamente, sobre todo en lo referido al modo de obtener determinados colores, que como veremos posteriormente, requieren bastante investigación para conseguirlos. No obstante, todos los fuegos artificiales suelen tener una serie de componentes base que son comunes. A continuación haremos mención a las características principales de estos componentes. 

Las sustancias base de toda mezcla pirotécnica son las siguientes: 

• Sustancias oxidantes: Son las encargadas de generar el oxígeno que reaccionará en la reacción de combustión.
• Sustancias reductoras: Son las encargadas de actuar como combustibles para reaccionar con el oxígeno molecular liberado por los oxidantes, dando lugar a la producción de grandes cantidades de gases calientes.  

¿Cómo se consiguen los colores?

• El sodio es el responsable de los amarillos y los dorados.
• El bario produce los verdes
• El cobre (carbonato de cobre / monocloruro de cobre) da lugar al color azul
• Las sales de estroncio dan el color rojo
• El titanio es el responsable de los destellos blancos y plateados. 

Otros químicos usados habitualmente son:

• El carbono, que provee el combustible.
• Los oxidantes, que producen el oxígeno para la combustión.
• El magnesio, que incrementa el brillo y la luminosidad.
• El antimonio, que da un efecto glitter (es un efecto que marca los halos de los brillos).
• El calcio, que da más intensidad a los colores.

http://www.cvatocha.com/documentos/quimica/fuegos.pdf

http://www.quo.es/ser-humano/la-quimica-de-los-fuegos-artificiales

Hipótesis:

• Identificar las diferentes sustancias a través de su flama y su forma de combustión.
• Observar las diferencias y la relación según el color de su flama.

Material:

• Mechero de bunsen.
• Vidrio de reloj.
• Barra de grafito gruesa.
• Opcional: pinza universal.
• Lentes.

Sustancias:

• Agua.
• Cloruro de litio.
• Cloruro de sodio.
• Cloruro de colbato.
• Cloruro de estroncio.
• Sulfato de cúprico.
• Cinta de Magnesio.

Procedimiento:

1. Coloca una cantidad pequeña de agua en le vidrio de reloj.
2. Anota el color original de las sustancias y completa el cuadro.

   SUSTANCIA	COLOR ORIGINAL DE LA SUSTANCIA	COLORACIÓN DE LA FLAMA
   Cloruro de litio	Polvo cristalino blanco	Flama rosa magenta
   Cloruro de sodio	Polvo cristalino blanco	Flama naranja
   Cloruro de colbato	Polvo cristalino magenta	Chispas amarillas
   Cloruro de estroncio	Polvo cristalino blanco	Flama roja
   Sulfato de cúprico	Polvo cristalino azul	Flama verde
   Cinta de magnesio	Cinta solida negra	Blanco brillante

3. Humedece la punta del grafito en el agua.
4. Toma un poco de la primera sustancia con la punta del alambre o grafito. Acércala a la flama del mechero.
5. Observa detenidamente el color que presenta la flama y anótalo en el cuadro.
6. Introduce el grafito en el agua y limpia la punta con una franela húmeda y vuelve a sumergirlo en el agua.
7. Repite la prueba de coloración a la flama con el resto de las sustancias.

Observaciones( Imágenes y descripción):

Se encendió el mechero de bunsen.

                          La flama se puso en contacto con el cloruro de sodio.

La flama se puso en contacto con el sulfato de cúprico.

                              La flama se puso en contacto con el cloruro de litio.

               La flama se puso en contacto con el cloruro de colbato.

Conclusión:

Se logro identificar las diferentes sustancias, observando sus reacciones al ponerlas al contacto con el fuego a través de la flama y el color que estaba en ella.Es decir se cumplió la hipótesis y el objetivo, al poder identificar cada sustancia con un cambio de color y estado.

Practica 6: Ley de la conservación de la materia.

Objetivo:

Comprobar la ley de la conservación de la materia o masa.

Investigación:

Conceptos:

1.Materia

2.Masa

3.Ley de conservación de la materia y la importancia de esta ley en la vida cotidiana.

1. ¿Qué es la materia?

La materia es todo lo que ocupa espacio, tiene una propiedad llamada masa y posee inercia.Esta misma esta formada por diversos componentes.

La materia también posee propiedades y corresponde a las cualidades y atributos que podemos utilizar para distinguir una muestra de materia de otra. Las propiedades de la materia se agrupan generalmente en dos categorías: propiedades físicas y propiedades químicas.

https://www.tplaboratorioquimico.com/quimica-general/las-propiedades-de-la-materia/que-es-la-materia.html

   2.¿ Qué es la masa?

La Masa es la medida que indica la cantidad de materia que tiene un cuerpo. Un cuerpo corresponde a una porción de materia que puede encontrarse en estado sólido, líquido o gaseoso, el cual puede estar formado por materiales de igual o diferente naturaleza.

La unidad de medida del Sistema Internacional es el kilogramo (kg.) y el instrumento para medir la masa de un cuerpo es la balanza.

https://www.tplaboratorioquimico.com/quimica-general/las-propiedades-de-la-materia/que-es-la-masa.html

 3. Ley de la conservación de la materia

En 1774, Antoine Lavoisier (1743-1794) realizó un experimento calentando un recipiente de vidrio cerrado que contenía una muestra de estaño y aire. Encontró que la masa antes del calentamiento (recipiente de vidrio + estaño + aire) y después del calentamiento (recipiente de vidrio + “estaño calentado” + el resto de aire), era la misma. Mediante experimentos posteriores demostró que el producto de la reacción, estaño calentado (óxido de estaño), consistía en el estaño original junto con parte del aire. Experimentos como este demostraron a Lavoisier que el oxígeno del aire es esencial para la combustión y le llevaron a formular la ley de conservación de la masa:

La masa total de las sustancias presentes después de una reacción química es la misma que la masa total de las sustancias antes de la reacción.

https://www.tplaboratorioquimico.com/quimica-general/las-propiedades-de-la-materia/ley-de-conservacion-de-la-masa.html

B) Importancia de esta ley en la vida cotidiana y en la industria

1. La combustión: Si se queman 10 gramos de papel se obtiene .1 gramos de cenizas y 9.9 gramos de gases productos de la combustión que son liberados. 
2. La ebullición: Si se hierve un Kilogramo de agua en estado líquido durante el tiempo suficiente para que se consuma, se obtendrá un Kilogramo de vapor.
3. Una reacción química: Si se tiene un Kilogramo de Hidrógeno y se combina con un Kilogramo de Oxígeno mediante una descarga eléctrica se obtendrá un kilogramo y medio de agua y medio kilogramo de Oxígeno, lo que se expresa en la siguiente reacción: H2 + O2 àH20 + O
4.  Si a un automóvil se le carga con 20 Kilogramos de combustible, después de haber encendido el motor durante un tiempo y de que se haya consumido todo el combustible, el auto pesará 20 Kilogramos menos, pero en la atmósfera habrá 20 Kilogramos más de gases producto de la combustión.

http://www.ejemplosde.com/37-fisica/127ejemplo_de_ley_de_la_conservacion_de_la_materia.html

Hipótesis:

• Analizar y comprobar la ley de conservación de la materia por la experimentación de la misma.
• Conocer las características de la ley y su veracidad.

Material:

• Embudo de plástico.
• Probeta de 250 ml.
• Balanza granataria.
• Matraz erlenmeyer de 200 ml.
• Globo mediano.
• Liga grande.
• Espátula.
• Mortero con pistilo.
• Masking tape.

Sustancia:

• Bicarbonato de sodio.
• Vinagre de manzana o caña.

Procedimiento:

1. Con ayuda del embudo,depositen en el globo dos cucharadas de bicarbonato de sodio.
2. Midan 100 ml. de vinagre y viértanlos en el matraz, después con cuidado de que el bicarbonato no caiga en el vinagre cubran la boca del matraz con el globo, amárrenlo con la liga y séllenlo perfecto con el masking tape.

3. Acomoden el dispositivo ( matraz con el globo) sobre la balanza y determinen su masa. Registren el dato: 227.5 g

4. Con cuidado, vacíen el contenido del globo en el interior de la botella y dejen pasar 3 minutos y pesen de nuevo el dispositivo. Registren el dato: 226 g

Observaciones ( Imágenes y descripción)

Se pusieron dos cucharadas de bicarbonato de sodio en el globo.

Se midió 100 ml de vinagre en la probeta, después se agregó al matraz.

Se selló el globo con la boquilla del matraz con una liga,y un pedazo de masking tape.

Dispositivo "Matraz con el globo".

Se colocó el dispositivo en la balanza y se determinó su masa. 

Se vertió el bicarbonato de sodio al vinagre, dejándolo reposar alrededor de 3 minutos y después se pesó el nuevo dispositivo,y finalmente se registró su masa.

Análisis:

1. ¿Hubo alguna variación de la masa del matraz con el globo antes y después de la reacción química? Sí ¿ Cómo explicarían lo anterior? Ya que no se selló correctamente el dispositivo. Por ese pequeño orificio se salió un poco de la mezcla e hizo que cambiara la masa.
2. ¿Consideran que trabajaron con un sistema cerrado? No ¿por qué? Porque se salió la mezcla y el resultado fue incorrecto, pero en el experimento de esta ley es fundamental contar con un sistema cerrado para que sea respetada la característica principal.
3. ¿Cuál fue la importancia de hacer mediciones precisas durante este experimento? Fue que no debía cambiar antes y después de ejecutar el experimento para así comprobar esta ley.
4. ¿Qué relación es posible establecer entre esta actividad y la experiencia de lavoisier? Que sus teorías sobre que la masa es igual antes y después de el experimento son ciertas, ya que este se ejecuta en un sistema cerrado.

Conclusión:

Se pudo verificar que la ley de la conservación de la materia es correcta,cuando se tiene un sistema cerrado, así también se reafirmó la importancia de un sistema cerrado en esta ley que esta presente en la vida cotidiana y en la industria.

Practica 10 : ¿De qué tipo de sustancia se trata?

Objetivo:

Distinguir sustancias iónicas y covalentes con base en sus propiedades.

Investigación:

Investiga los usos y propiedades físicas y químicas de 3 sustancias iónicas y 3 covalentes (preferentemente indaga sobre sustancias que utilices en la vida cotidiana).

Justifiquen su lista.

Iónicas:

1. NaCl  Cloruro de sodio
2. NH4     Amonio
3. NO3     Nitrato

Conducen la electricidad en estado líquido y en solución acuosa pero no en estado sólido.

Están constituidas por enormes entramados de tamaño indefinido llamados redes iónicas. La estructura de la red consiste en un número muy grande de iones de carga opuesta (aniones y camiones) interactuando eléctricamente.

        

http://www.kno3.org/es/product-features-a-benefits/nitrate-no3-versus-ammonium-nh4

   
   Covalentes:

1. El agua
2. El amoníaco
3. El metano

Sustancias Covalentes Moleculares (CM). No conducen la electricidad ni en estado líquido, ni en estado sólido ni en solución acuosa. Tienen bajos puntos de fusión. Consisten de átomos o moléculas estables interactuando (si acaso) muy débilmente entre sí. En las sustancias gaseosas, la interacción entre partículas es prácticamente nula. Para fines prácticos se trata de partículas independientes. En las sustancias líquidas, la interacción entre partículas ya es significativa, lo cual hace que estén muy cerca unas de otras aunque todavía con mucho movimiento debido a sus altas velocidades. Las sustancias sólidas de esta categoría también consisten de redes pero con la diferencia de que los puntos reticulares son ocupados por moléculas y no por iones.

http://www.deciencias.net/simulaciones/quimica/compuestos/covalentes.htm

Hipótesis:

• Haz una lista de las sustancias que creas que son covalentes o iónicas basándote únicamente en lo que hemos visto en clase.
• Identificar las propiedades de cada sustancia según ya se iónica o covalente.

Material:

• 4 vasos desechables transparentes.
• 4 cucharas desechables.
• Dispositivo para medir la conductividad eléctrica.

Sustancias:

• Agua(100 ml) y muestras de diferentes tipos de sustancias que seleccione la profesora.

Procedimiento:

1. Rotula los vasos con números del 1 al 4.
2. Analicen la apariencia, estado de agregación, solubilidad en el agua y conductividad eléctrica de las distintas sustancias que proporcione la profesora. Registren sus observaciones en la siguiente tabla:

   Sustancia	Apariencia	Estado de agregación	Solubilidad en agua	Conductividad eléctrica
   1	Polvo denso blanco opaco	Sólido	Media	Alta
   2	Sustancia blanca cristalina	Sólido	Alta	Alta
   3	Polvo blanco cristalino	Sólido	Alta	Alta
   4	Polvo opaco tinto	Sólido	Baja	Baja
   5	Polvo opaco blanco	Sólido	Alta	Baja
   6	Polvo blanco opaco	Sólido	Alta	Baja
   7	Sustancia líquida transparente	Líquido	Alta	Media

   
   

Observaciones( imágenes y descripción):

Análisis:

1. De acuerdo con los resultados de la tabla, hagan una lista de las sustancias iónicas y otra con las covalentes.

   Tabla de hipótesis de las sustancias
   Iónicas	Covalentes
   No. de sustancia	No. de sustancia
   3                               5	7                             2                             1                             4                             6

Tabla final(Resultados comprobados)
Iónicas	Covalentes
No. de sustancia	No. de sustancia
3                               1                               2	7                                5                                4                                       6

2. La profesora te proporcionará el nombre de cada sustancia. Hagan el modelo de Lewis y anoten la fórmula química de cada una.

Nombres:

1. Óxido de calcio
2. Cloritio
3. Clorestro
4. Óxido de cobre
5. Glucosa anhidra
6. Dextrosa
7. Vinagre

3. ¿Resultó correcta la lista que hicieron en el punto número 1? No ¿Por qué? Porque no identificábamos correctamente las propiedades y características de cada sustancias,según si su origen era iónica o covalente.

Observaciones(imágenes y descripción):

Se enumeraron los vasos del 1 al 7 sin saber que sustancia era.

Se probó su solubilidad en el agua al ser cada uno agitado con una cuchara.

Se observó su consistencia después de ser agitado.

Se probó en cada sustancia la conductividad eléctrica por medio del circuito básico.

Se mezcló cada sustancia para conocer su consistencia al no saber su nombre.

Conclusión:

Comprobamos las propiedades de cada sustancia a través de la experimentación con agua, electricidad y el reconocimiento de la misma, así como logramos la clasificación en iónicos y covalentes según las características.