EL HIDRÓGENO

Estructura Atómica: El hidrogeno pertenece al grupo I por su configuración, ya que tiene un electrón de valencia, pero no por sus propiedades, pues éstas son distintas a las de los elementos alcalinos; pertenece al período I por poseer un solo nivel de Energía.

 

USOS DEL HIDROGENO

 El hidrógeno es importante en la reacción protón-protón y el ciclo de carbono-nitrógeno. El hidrógeno líquido se usa en criogenia y en el estudio de la superconductividad. Grandes cantidades se utilizan para la fijación de nitrógeno del aire en el proceso de amoníaco Haber. El hidrógeno es utilizar en la soldadura, para la hidrogenación de grasas y aceites, en la producción de metanol, en hidrodesalquilación, hidrocraqueo, y hidrodesulfuración.

 

Una de estas reacciones, por ejemplo, es la combustión del dihidrógeno con el dioxígeno, con el fin de producir agua. Cuando el oxígeno y el hidrógeno en estado gaseoso se consiguen mezclar, produciéndose una chispa, la reacción es de carácter explosivo:

2 H2 (g)  +  O2 (g) → 2 H2O (g)

Esta reacción tiene que ser impulsada por la entalpía, pues hay una reducción de la entropía. Al sumar las energías de enlace, el fuerte enlace entre el O-H (464 kJ. mol^-1), lo que hace la reacción termodinámicamente factible.

 

El dihidrógeno puede reaccionar con los halógenos, disminuyendo la rapidez de dichas reacciones, conforme se desciende en el grupo. En este grupo, la reacción del hidrógeno con el flúor es bastante violenta; dando como producto el fluoruro de hidrógeno:

H2 (g)  +  F2 (g)  → 2  HF (g)

La reacción del dihidrógeno, con el nitrógeno, se produce de manera muy lenta sin catalizador:

3 H2 (g)  +  N2 (g) ↔ 2NH3 (g)

 

FUENTES DE HIDRÓGENO:

El hidrógeno se produce en el estado libre en los gases volcánicos y algunos gases naturales. El hidrógeno se prepara mediante vapor sobre carbono calentado, la descomposición de ciertos hidrocarburos con calor, la acción de sodio o hidróxido de potasio en la electrólisis de aluminio de agua, o el desplazamiento de los ácidos de ciertos metales.


OTROS DATOS DE HIDRÓGENO:

 Mientras que alrededor del 75% de la masa elemental del universo es el hidrógeno, el hidrógeno es relativamente raro en la Tierra. El isótopo más común de hidrógeno es Protio, que tiene un protón, pero ningún neutrón. El gas hidrógeno es muy inflamable. Se asocia con la explosión famoso del dirigible Hindenburg y se utiliza como combustible por el motor principal lanzadera espacial.

 

 

 

laboratorio  n° 11.

VELOCIDAD Y NATURALEZA DE LOS REACTANTES    

                      

<!--[if !supportLists]-->1.    <!--[endif]-->en cuatro tubos limpios y secos, coloca pequeños trozos de los siguientes elementos, así: mg en el primero, zn en el segundo, fe en el tercero y Cu en el cuarto. Adiciona, a cada uno, 5ml de HCL 6 M y mide el cambio de temperatura y la velocidad de la reacción, mediante la frecuencia de la producción de burbujas desprendidas. Consigna tus observaciones en tu cuaderno.

<!--[if !supportLists]-->2.    <!--[endif]--> Toma tres tubos limpios y secos, y, en cada uno, deposita una pequeña granalla de cinc. Adiciona 5ml de solución de HCL 6 M al primero y 5 ml de H2SO4 6 M al segundo y 5ml de CH3COOH 6 M al tercero. Observa el orden de la reacción en cada uno y anota tus observaciones en tu cuaderno.

<!--[if !supportLists]-->3.    <!--[endif]-->Recoge los residuos producidos en la práctica, de acuerdo con las instrucciones del profesor, en el colector respectivo.

C. TEMPERATURA Y VELOCIDAD DE REACCION

<!--[if !supportLists]-->1.    <!--[endif]-->A cada uno de cinco tubos, adiciónale 10ml de la solución de KMnO4 en medio acido y llévalos al baño de maría, previamente preparado en un vaso de 300 ml con agua casi a punto de ebullición.

<!--[if !supportLists]-->2.    <!--[endif]-->Mide la temperatura del baño y si esta registra 80°C, apaga el mechero, saca el primer tubo y añádale un clavo. Registra el tiempo de inicio de la reacción y el tiempo de finalización de la misma, es decir, cuando la solución de KMNO4 queda incolora.

<!--[if !supportLists]-->3.    <!--[endif]-->Repite el procedimiento anterior con cada tubo, cada vez que la temperatura descienda 10 °C consigna tus resultados en una tabla de datos que indique: numero de la muestra, temperatura inicial, temperatura final y tiempo de reacción.

D. LA CONCENTRACION DE LOS REACTANTES Y LA VELOCIDAD.

<!--[if !supportLists]-->1.    <!--[endif]-->Utilizando balones aforados, prepara una disolución de HLO3 , disolviendo 0,25 g de HLO3 en 50 ml de agua; y una disolución de NaHSO3, disolviendo 0,25 g de esta sustancia en 100 ml de agua. A esta última, añádele con mucha suavidad 5 ml de H2SO4  concentrado.

<!--[if !supportLists]-->2.    <!--[endif]-->En un tubo de ensayo, prepara una disolución de almidón, disolviendo 0,5 g de almidón en 10 ml de agua caliente.

<!--[if !supportLists]-->3.    <!--[endif]-->Coloca, en cada uno de los cuatro tubos de ensayo, 10 ml de agua y añade luego, a cada tubo, 2 ml de disolución de HIO3 y dos gotas de solución de almidón.

<!--[if !supportLists]-->4.    <!--[endif]-->Prepara un baño de maría a 30°C y coloca en este los tubos de ensayo del paso anterior, cerciorándote  de que la temperatura de los tubos sea las mismas del baño de maría y llevando registro del tiempo. Adiciona al primer tubo 1 ml de la solución de NaHSO3  y observa. El punto final de la reacción se alcanza cuando aparece una coloración azul. Anota el tiempo de esta reacción.

<!--[if !supportLists]-->5.    <!--[endif]-->Repite el procedimiento anterior, adicionando al segundo tubo 4 ml de solución de NaHSO3  acidulada ten cuidado de registrar el tiempo de reacción. Procede de la misma forma con el tubo tres, pero  añadiendo 6 ml de solución de NaHSO3. Al tubo 4, adiciónale 8 ml de esta solución.

ANALICEMOS LOS RESULTADOS

<!--[if !supportLists]-->a.    <!--[endif]-->¿Por qué la velocidad de una reacción se ve afectada por la naturaleza de los reactantes (parte B ).

<!--[if !supportLists]-->b.    <!--[endif]-->Representa, en una grafica, la variación de la velocidad de reacción con relación a la temperatura ( parte C)

<!--[if !supportLists]-->c.    <!--[endif]-->¿Cómo influye la variación de la concentración ( parte D) de los reactivos sobre la velocidad de la reacción. ¿influye el pH sobre la velocidad de las reacciones. Da otros ejemplos.

<!--[if !supportLists]-->d.    <!--[endif]-->Menciona los factores que afectan la velocidad de una reacción, cómo pudiste comprobar con las experiencias de los procedimientos A, B, C y D.

<!--[if !supportLists]-->e.    <!--[endif]-->plantea las reaccione químicas que se dan en cada caso.

<!--[if !supportLists]-->f.     <!--[endif]-->Realiza los cálculos correspondientes a cada procedimiento y compártelo con tu profesor y grupo de trabajo.

integrantes: 

Dina Jimena Martinez.

Diana  Carolina Morales.

Jenni Huertas

Marisel Moreno

Laboratorio nº.2 Química 11

LABORATORIO Nº 2- 11

IDENTIFICACIÓN DE ALGUNOS ELEMENTOS EN MATERIA ORGÁNICA

REACTIVOS

§  Muestra orgánica (carne, azúcar, cereal seco)

§  Agua de cal (se prepara con anterioridad)

§  Ácido sulfúrico (H₂SO₄)

§  Óxido cúprico (CuO)

MATERIALES

§  Pinza para tubo de ensayo

§  Tres tubos de ensayo

§  Un tubo con desprendimiento lateral

§  Tapones para tubo de ensayo

§  Un vaso de precipitado de 200 ml

§  Un manguera pequeña

§  Mechero de gas o alcohol

PROCEDIMIENTO

§  Parte A

1.    En un tubo de ensayo coloque una pequeña muestra de materia orgánica

2.    Calienta fuertemente con mechero de gas a alcohol hasta que la muestra se haya calcinado completamente.

3.    Observa los resultados. Si aparece un residuo carbonoso es porque la muestra contiene carbono.

§  Parte B

1.    Tome una pequeña cantidad de materia orgánica

2.    Añada 2 o 3 ml de ácido sulfúrico concentrado y déjelo actuar por unos minutos.

3.    Observe los resultados. Si la muestra se ennegrece o aparece un residuo carbón  es porque tiene carbono.

§  Parte C

1.    Introduzca en el tubo de ensayo con desprendimiento lateral una pequeña cantidad de muestra previamente  desecada y mezclada con óxido cúprico (CuO) en una proporción de 5:1 respectivamente.

2.    Cierre el tupo con un tapón. Conecte la manguera con desprendimiento lateral del tubo y sumerja el extremo libre en un vaso de precipitado que contenga agua de cal.

3.    Caliente fuertemente el contenido del tubo hasta que se observe desprendimiento de burbujas en el vaso de precipitado.

4.    Observe los resultados. El enturbiamiento del agua cal indica la presencia de carbono. Como se muestra en el numeral 2b de la sección de análisis, la formación del carbonato de calcio es la prueba  positiva para la presencia de carbono. Por otra parte, si observa cuidadosamente la parte superior del tubo contiene la muestra con óxido de cobre, podrá ver pequeñas gotas de agua, evidencia de la presencia de hidrógeno, pues al calentar la muestra, el hidrógeno que contiene se combina con el oxígeno del óxido de cobre (CuO), formando agua, que se condensa en la boca del tubo:

CuO + 2H ------------>  Cu + H₂O

http://www.monografias.com/trabajos71/carbono-analisis-compuestos-organicos/carbono-analisis-compuestos-organicos2.shtml

§  Parte D

Determinación de materia orgánica en aguas

http://www.ambientum.com/enciclopedia_medioambiental/aguas/Determinacion_materia_organica.asp

            ANALISIS

1.    ¿Cómo interpretar el enturbiamento del agua de cal?

2.    Explique y justifique las siguientes reacciones.

MO + 2CuO ----------------> CO₂ + 2Cu

CO_{2 +} Ca(OH)₂ -------------> CaCaO₃ + H₂O

3.    ¿Qué otra sustancia podría reemplazar al agua de cal? ¿cuál sería la reacción química?

4.    De los tres procedimientos, ¿cuál resulta más eficiente para la comprobación de la presencia de carbono en la muestra?

5.    ¿Cómo podrás cuantificar el carbono presente en una muestra orgánica?

Integrantes:
Nelly Marcela Chavez
Nestor Benavides
Leidy Aponte

El Oxígeno