Ortiz Salcedo MontserratLeyva Olvera Gabriela Yoselin

Obtención y propiedades de hidrogeno y oxigeno y cloro.

Método general para la obtención de gases mediante jeringas.

(método de B. Mattson)

1. Pesar el reactivo sólido en un vial de plástico con las siguientes características:

- Que quepa dentro de la jeringa

- Que flote en agua

2. Llenar con agua el tubo de la jeringa (sin émbolo), tapando con el dedo el orificio inferior.

3. Colocar el vial en la superficie del agua y dejar salir lentamente el agua por el orificio inferior, permitiendo que el vial se deposite en el fondo de la jeringa.

4. Colocar el émbolo de la jeringa.

5. Colocar el reactivo líquido en un vaso desechable de plástico.

6. Absorber con la jeringa la cantidad de reactivo líquido correspondiente.

7. Cerrar inmediatamente el sistema para impedir fuga del gas y mover la jeringa de tal modo que los 2 reactivos puedan entrar en contacto.

8. Cuando se tenga el volumen deseado, poner la jeringa en posición vertical con el orificio hacia arriba y con cuidado abrir el sistema.

9. Descargar el líquido remanente manteniendo la jeringa en posición vertical.

10. En caso de gases insolubles en agua es posible lavarlos con el siguiente procedimiento: succionar un poco de agua, cerrar la jeringa, agitar, abrir el sistema.

y finalmente desechar el líquido

11. Es posible transferir los gases en jeringa utilizando tubos de látex de diámetro aproximado y mezclar diferentes gases en las proporciones deseadas.

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Obtención de Hidrógeno.

Zn(s) + 2HCl(ac) ZnCl2 (ac) + H2 (g)

Obtención de Oxígeno.

2. Coloque 1.5 mL de HCl 6M en una charolita de plástico y succione esta sustancia con la jeringa.

1. Colocar los 30 mg de cinc metálico en un vial de plástico plano, para que flote en la parte superior del cañón lleno de agua.

1. Coloca los 50 mg de KI en polvo en el vial plano, para que flote en la parte superior del cañón lleno de agua.

2. Coloca 3 mL del H2O2 al 6% en una charolita de plástico y succiona esta sustancia con la jeringa.

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Reactividad del H2 Y O2

Combustión de materia orgánica.

Combustión del hidrógeno.

Llena un tubo de ensayo pequeño con agua e inviértelo en una cuba de agua adecuada, conecta la manguera de hule de 15 cm de largo a la salida de la jeringa.

Desplaza el agua con el hidrógeno gaseoso. Separa el tubo de ensayo del agua y sostén la boca hacia abajo y acércalo a una vela encendida.

Repite este experimento desplazando la mitad del volumen del tubo con H2 y la otra mitad con O2 e igualmente acerca este tubo a la vela encendida.

-Transfiere O2 de la jeringa a un tubo de ensayo de 15 cm de alto por desplazamiento de aire, enciende una pajilla y apágala, introduciéndola inmediatamente en el tubo de O2.

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Conversión reversible de Cu metálico y óxido de cobre (II)

En la obtención del hidrógeno al hacer reaccionar al magnesio con el ácido clorhídrico se observó que el émbolo de la jeringa por fuerza del hidrógeno se expandía lentamente. Por otro lado se observó que la formación de hidrógeno era muy rápida. Una vez que se colocó al hidrógeno en contacto con la flama se escuchó un sonido muy agudo, lo cual nos confirmó que el hidrógeno reaccionó con éste, pero por el sonido llegamos a la conclusión de que se produce una implosión y forma un vacío en el tubo que coloco el gas y una flama de color naranja en el mechero.

En la obtención de oxígeno se observó que la reacción se llevó de manera más lenta en comparación con el hidrógeno, sin embargo el oxígeno al ser más denso que el aire y que el hidrógeno expandió de manera significativa al émbolo logrando una presión muy alta. Al

Utiliza alambre o lana de cobre para llenar una pipeta Pasteur, sosteniendo la pipeta en una posición horizontal.

Calienta la pipeta que contiene cobre metálico (lana de cobre) unos 30 segundos y pase 60 mL de oxígeno pipeta mientras continúa con el calentamiento. Anota tus observaciones y escribe la reacción que se lleva cabo, identificando al oxidante y al reductor.

Conecta la jeringa llena de hidrógeno a la pipeta Pasteur que contiene el compuesto de cobre obtenido en el Paso 1. Calienta la pipeta con el contenido del Paso 1 del experimento y pasa lentamente 60 mL de H2 continuando el calentamiento. Anota tus observaciones y escribe la reacción que se lleva a cabo, identificando al oxidante y al reductor.

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poner en contacto al oxígeno frente a la flama se coloreo azul y no se escucho un gran sonido de la reacción, esto se debe a todo el oxigeno presente en el aire.

Al agregar cobre y oxigeno el cobre se hace negro porque se esta oxidando y al ponerle hidrogeno regresa a su mismo color (cobre metalico) porque se esta reduciendo.

Al realizar un cohete y colocar la mitad de hidrogeno y la mitad de oxigeno se observa que la proyección es mayor que cuando se agrega solo hidrogeno, esto se debe a que el oxigeno favorece la combustión con la chispa que se da.

Obtención del cloro

Los valores de potencial estándar de reducción (en medio ácido) para algunos de los pares rédox del cloro son:

E° Cl2/ Cl-

= 1.36 V

E° HClO/Cl2 = 1.63

Cl- Cl

1.36 1.63 E°/(V)

Cl HCLO

Colocando a estos pares rédox sobre una escala de potencial la reacción que puede llevarse a cabo y balanceada tanto en medio acido como en medio basico.Medio ácido:

Cl + H2O HClO +H+ +1e Cl- +1e ClCl0+Cl-+H2O 2Cl+HClO +H

Medio Básico Cl + OH 2HClO +H2O +1e Cl- +1e ClNo se puede balancear por medio básico debido a que la reacciones esta en medio ácido solamente.

Procedimiento experimental para la obtención del Cl2

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La producción de cloro se llevó a cabo realizando en medio ácido la reacción anterior en la jeringa, siguiendo el método de Mattson descrito previamente. Si se utiliza 1 mL de HCl 6M (o 0.5 mL de HCl conc.) y 3 mL de solución de hipoclorito de sodio comercial, se obtienen 55 mL de cloro.

En este caso el reactivo que se colocó en la charolita transportadora un líquido (1 mL HCl 6 M), y ya desalojada el agua, se succionan los 3 mL de hipoclorito.

Cuando se produjo el cloro el émbolo se movió, pero se jaló un poco manualmente para ayudarlo.

Procedimiento para el lavado del cloro gaseoso. Para algunos experimentos era necesario lavar el gas (Cl2) de la jeringa, para

quitarle trazas de sustancias químicas no deseadas de la superficie interna de la jeringa, antes que los gases se usaran en otro experimento. Para hacer esto, con el cloro se succionó 5 mL de agua destilada con la jeringa, sin descargar ningún gas, se tapó la jeringa y se agitó suavemente el agua para disolver los contaminantes en el interior de la jeringa. Se quitó el tapón y se descargo el agua en el tanque de neutralización pero no los gases.

Experimento 1.- Se colocó 5 mL de NaOH 3 M en un recipiente pequeño. Se generó una jeringa llena de clorose halogenaron los enlaces La reacción química que se llevó a cabo:

2 NaOH + Cl2 NaClO + NaCl + H2O

Experimento 2 Se colocaron 5 mL de agua destilada en una botella o matraz pequeño. Se generó una jeringa de Cl2 y se burbujeo lentamente cloro en el agua y utilizando el

indicador universal se tomó nota del cambio en el pH. Se añadió unas gotas de bromuro y paso de estar de un color transparente a uno amarillo y no se observo ningún precipitado porque el bromo en su estado elemental es liquido.

Experimento 3. Propiedad decolorante El cloro decolora los colorantes naturales de los jugos de frutas. Se preparo una jeringa de cloro, y se lavo. Se coloco en un tubo de ensaye 5 mL de jugo de uva. Se burbujeo con cloro hasta que el liquido empezó a decolorarse y comparando con un tubo que contenía jugo de uva para ser utilizado de patrón, logramos observar la propiedad decolorante del cloro.

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Experimento 4En un tubo de ensaye se coloco una pequeña cantidad de Na elemental y se agrego cloro gas, este reacciono creando una flama debido a que la entalpia de formación es exotérmica y esto produce una combustión de oxigeno presente en el tubo, esta reacción es exotérmica porque le damos la energía de ionización al Na y la de disociación al Cl. Mientras mas energía se libera, mas estable es la molécula.

observamos que el cloro es muy toxico, se produce muy fácilmente con

hipoclorito y ácido clorhídrico, e una reacción exotérmica, lo percibimos en laboratorio.

Las reacciones del cloro son muy aplicables en la industria pero principalmente en el hogar