Transcript semana de la ciencia 2010 - IES Hermenegildo Martín Borro

Reacciones Químicas
TIPOS DE REACCIONES
REDOX
COMBUSTIÓN
PRECIPITACIÓN
ÁCIDO-BASE
Reacciones REDOX
Son reacciones en las cuales interviene un
reductor y un oxidante. El oxidante se reduce
y el reductor se oxida formando un
compuesto en el cual se transfieren los
electrones.
Reacciones de
COMBUSTIÓN
Es un tipo de reacción de oxidación. Una
sustancia reacciona con el oxígeno para
producir CO2 + H2O
Reacciones de
PRECIPITACIÓN
Los reactivos en disolución acuosa, reaccionan
produciendo como resultado un producto sólido
insoluble en agua.
Reacciones
ÁCIDO – BASE
Los reactivos con propiedades totalmente
opuestas, reaccionan dando una sal y agua.
ÁCIDO + BASE
SAL + AGUA
HCl + NaOH
NaCl + H2O
Factores de velocidad en
una reacción química
Tipos de factores que influyen
en una reacción química
NATURALEZA
Y
CONCENTRACIÓN
DE LOS
REACTIVOS
TEMPERATURA
CATALIZADORES
ESTADO FÍSICO
DE
LOS REACTIVOS
CONCENTRACIÓN Y
NATURALEZA
ESTADO FÍSICO DE LOS
REACTIVOS
CONCENTRACIÓN
V = velocidad de reacción
V (gases) > V (líquidos) > V (sólidos)
CHOQUE DE MOLÉCULAS
DE LOS REACTIVOS
En el caso de los sólidos, cuanto
más pulverizado estén, mayor será
su superficie de contacto, y por
tanto, reaccionará más rápidamente.
La naturaleza de los
reactivos hace referencia
a la pureza de estos.
Ejemplo:
TEMPERATURA
TEMPERATURA
ENERGÍA CINÉTICA = MAYOR
EFECTIVIDAD DE LOS
CHOQUE ENTRE LAS
MOLÉCULAS DE LOS
REACTIVOS
CATALIZADORES
Son sustancias aumentan
notablemente la velocidad de
una reacción química sin
consumirse en ella y sin alterar
la naturaleza de los reactivos y
productos.
COMPROBACIÓN
EXPERIMENTAL
Combustión de un billete
En esta experiencia sumergiremos un
billete en una disolución de alcohol y
agua, a continuación intentáremos
quemar el billete.
¿QUÉ HA OCURRIDO?
ALCOHOL + O2
CO2+ VAPOR DE AGUA + CALOR
Se invierte en:
CALENTAR EL
BILLETE HASTA
HACERLO ARDER
EVAPORAR EL
AGUA QUE MOJA
EL BILLETE
Liberación de oxígeno
catalizada
El agua oxigenada está formada por 2
átomos de hidrógeno y otros 2 de
oxígeno; si se deja al aire libre pierde
uno de los átomos de oxigeno, y
mediante un catalizador aceleraremos
el proceso.
CON
CATALIZADOR
SE LIBERA
MUCHO MÁS
RÁPIDO
SIN
CATALIZADOR
(de forma
natural)
2H2O2
2H2O
Agua
oxigenada
Agua
O2
O2
Se libera
oxígeno
Pulverización de aceite
inflamado
Ahora vamos a conseguir pulverizar el
aceite por medio de vapor de agua. El aceite
pulverizado, como vimos anteriormente,
arde muy deprisa y de forma violenta
DESPACIO CUANDO ES
LÍQUIDO
EL ACEITE ARDE
RÁPIDO CUANDO ES
AEROSOL
(PULVERIZADO→MAYOR
SUPERFICIE DE CONTACTO)
Lluvia de Oro
Es un ejemplo de reacción de
precipitación; en ella intervienen el
nitrato de plomo y el ioduro potásico
que son solubles en disolución acuosa.
Al mezclarlos se forma ioduro de
plomo (amarillo) que es insoluble en
agua y precipita y nitrato potásico
Pb(NO3)+2KI
PbI2+2KNO3
+
+
El
es insoluble en agua a
temperatura ambiente, por eso se ve amarillo, y
soluble a altas temperaturas, por eso no se ve si lo
calentamos. Al enfriarlo de nuevo se vuelve a hacer
insoluble y se forman cristales dorados de ioduro.
Azul de Metileno
El azul de metileno es un
“indicador” de su estado oxidado
(azul) o reducido (transparente).
En esta reacción nos indicará que
la glucosa se oxida. Es una
reacción difícil por lo que es
posible que no nos salga
perfecta, aunque pondremos
todo nuestro empeño.
Oxidado
Reducción (la glucosa se
oxida)
Oxidación (la glucosa
se reduce)
(Reducido)
Producción de CO2
(reacción ácido-base)
La reacción se produce entre el bicarbonato sódico y una sustancia de
carácter ácido (como el vinagre).
La reacción química que tiene lugar es la siguiente:
NaHCO3 + HAc ----> NaAc + CO2 + H2O
Los productos que se obtienen son: una sal (NaAc) que queda disuelta
en el agua (H2O) y dióxido de carbono (CO2) que al ser un gas burbujea
a través del líquido.
El CO2 se vierte en un vaso de precipitado con una vela encendida. El
CO2 pesa más que el aire, por lo que va al fondo, y continúa rellenando
el vaso hacia arriba. Al llegar a la altura de la llama de la vela, la apaga,
ya que esta se queda sin combustible.
Al encender una vela, por la combustión del oxígeno del aire también
se produce CO2.
Tenemos dos velas colocadas a diferentes alturas. Las encendemos,
dando lugar a la combustión del oxígeno del aire, que produce CO2.
Cerramos el recipiente herméticamente.
Efectivamente la de arriba.
Esto se debe a que el CO2 obtenido de la
combustión del oxígeno del aire está caliente, y
ya no pesa más que el aire.
En el interior del recipiente cerrado se producen
corrientes de convección, haciendo que el CO2
caliente ascienda hasta el techo y comience a
rellenar el recipiente desde arriba, empujando al
oxígeno hacia abajo y apagando la vela de
arriba primero, y seguir bajando hacia abajo
hasta apagar la segunda y rellenar
completamente el espacio que antes ocupaba el
aire.
CO2
CO2 caliente
O2
Combustión de la
sacarosa
Aquí haremos una mezcla de dos
sólidos (sacarosa y nitrato potásico)
pulverizados para que la reacción se
produzca más rápido, y lo pondremos
a calentar. ¿sabéis lo que va a
suceder?
Combustión normal de la sacarosa (a la llama), se
libera el calor suave y lentamente:
C12H22O11+35/2O2
12CO2+11H2O
Como vemos, se necesita mucho oxígeno, por ello
la combustión es lenta. Si le proporcionamos
oxígeno (el nitrato es un fuerte oxidante) la reacción
será más rápida.
8KClO3+C12H22O11
12CO2+11H2O+8KCl+
Se libera el calor brusca y rápidamente, se produce
una explosión.
Producción de Hidrógeno
Ahora conseguiremos producir
hidrógeno gaseoso a partir de
ácido clorhídrico y aluminio. Esta
reacción es similar a la reacción
de la bomba de hidrógeno, solo
que esta vez almacenaremos el
gas en burbujas de jabón.
LO QUE HA OCURRIDO:
2Al+6HCl(aq)
2AlCl3+3H2(g) (oxidación-reducción)
H2(g)+O2
H2O+calor/explosión
(combustión)
Química en la cocina
En está práctica utilizáremos colacao, que es un sólido pulverizado,
al colocarlo sobre un trípode más alto que la llama del mechero y
soplar el colacao, se produce un hecho especial, y si además al
colacao lo mezclamos con sulfato de cobre (II) sucederá una cosa
más espectacular.
¿QUÉ CREES QUE SUCEDERÁ?
Al soplar el colacao pulverizado mezclado con el sulfato de cobre (II),
también pulverizado se ha producido una llamarada de color verde.
La llamarada la origina el colacao que pulverizado, aumenta su superficie
de contacto con la llama desprendiendo así energía y por tanto
aumentando la llamarada. Si el colacao lo pusiésemos encima de la llama
del mechero no se produciría una llamarada tan espectacular.
El Sulfato de cobre (II) o cúprico, contiene cobre (CuSO4) y es el que al
quemarse da color verde a la llama, esto está relacionado con los
espectros de emisión de cada elemento químico.
Esta práctica además de con colacao se puede realizar con harina.
Principio de Pascal
La presión ejercida sobre un punto de un fluido se transmite
con la misma intensidad en todas la direcciones y sentidos del
cuerpo que los contiene.
Aplicaciones: PRENSA HIDRÁULICA
P1 = P2 donde P = Presión
Presión atmosférica y
presión de vapor
• Presión
atmosférica: presión del exterior.
• Presión de vapor: presión existente en el
interior de un recipiente.
Si es menor la presión atmosférica que la
presión de vapor el gas del interior tiende a
salir hacia fuera.
La Bolsa de basura es un
sinónimo de ascensor
En esta práctica, vamos a levantar
soplando a una persona, para ello
necesitamos una bolsa de basura
(debido a sus dimensiones), y dos
mesas. Colocamos la bolsa entre una
mesa inferior y otra superior.
¿CREES QUE SOPLANDO UNA SOLA
PERSONA, CONSEGUIREMOS
LEVANTAR A OTRA?
¿Qué ha ocurrido?
Este fenómeno se explica con el Principio de
Pascal, la presión que se ejerce soplando se
transmite a todos los puntos de la bolsa de
basura, ejerciendo así una fuerza en el área de la
bolsa, y así levantar al sujeto que esta encima de
la mesa superior.
Implosión de una lata de
coca cola
Calentamos una lata de coca cola (o
similar) con agua en su interior hasta que
esta alcance su punto de ebullición,
cuando ésta haya llegado a ese estado
echamos sobre él un cubo de agua fría.
¿Qué sucederá?
¿Qué ha ocurrido?
El agua del interior del cubo, que estaba en
estado líquido, al calentarse y pasar a estado
gaseoso tiende a ocupar todo el espacio que
puede, y al echar el agua frió el vapor se
condensa volviendo a ese estado y reduciendo el
espacio que antes ocupaba, este cambio al ser tan
brusco provoca que la lata se contraiga e
implosione.
Bomba de Hidrógeno
La mezcla de aluminio y ácido
clorhídrico produce una gran
cantidad de hidrógeno gaseoso.
Si esta reacción se produce en el
interior de un recipiente cerrado,
este no soportará la presión que
ejerce el hidrógeno sobre él,
produciéndose la explosión del
recipiente.
Con estos prácticas de física y química, que
anteriormente, nosotros los alumnos de 1º de
Bachillerato de Ciencias hemos practicado,
pretendemos que hayáis pasado un buen rato,
hayáis aprendido nuevos fenómenos químicos y
físicos, y además que al próximo curso escojáis
el Bachillerato de CIENCIAS Y TECNOLOGÍA.
MUCHAS GRACIAS POR VUESTRA ATENCIÓN Y
COLABORACIÓN
Los alumnos de Física y Química 1º Bachillerato
ALUMNOS:
ESTHER COMISAÑA
RAQUEL MERINO
NADIA HALOULI
DIEGO MUÑOZ
DIEGO ROBLEDO
JAVIER LEÓN
ESTEBAN NEBOT
FERNÁNDO SÁNCHEZ
NATALIA SANTAMARÍA
CHRISTOPHER GARCÍA
ABEL DÍAZ
PABLO ORGANISTA
PROFESOR:
D. JUAN QUILES
II JORNADA DE LA CIENCIA