Electrolisis del agua & reacciones quimicas

Practica 4

Electrolisis del agua & reacciones químicas

Información bibliográfica:

1.- ¿Que es la electrolisis del agua?

 La electrolisis del agua es la descomposición de agua (H2O) en los gases oxígeno (O2) e hidrógeno (H2) por medio de una corriente eléctrica a través del agua.

Una fuente de energía eléctrica se conecta a dos electrodos, o dos platos (típica mente hechos de algún metal inerte como el platino o el acero inoxidable), como dos chinchetas, las cuales son puestos en el agua. En una celda propiamente diseñada, el hidrógeno aparecerá en el cátodo (el electrodo negativamente cargado, donde los electrones son bombeados al agua), y el oxígeno aparecerá en el ánodo (el electrodo positiva mente cargado)

2.- ¿Que es una reacción química?

Una reacción química, cambio químico o fenómeno químico, es todo proceso termodinámico en el cual una o más sustancias, por efecto de un factor energético, se transforman, cambiando su estructura molecular y sus enlaces, en otras sustancias llamadas productos. Esas sustancias pueden ser elementos o compuestos. Un ejemplo de reacción química es la formación de óxido de hierro producida al reaccionar el oxígeno del aire con el hierro de forma natural, o una cinta de magnesio al colocarla en una llama se convierte en óxido de magnesio, como un ejemplo de reacción inducida.

3.- Tipos de reacción química

-Reacción de descomposición

-Reacción de síntesis

-Reacción de desplazamiento simple sustitución

-Reacción de doble desplazamiento o doble sustitución

Materiales:
-Bata -Trapo -Materia de 9V o más. -Caimanes forrados. -Clavos o Grafito -Cristalero -Mechero -Encendedor -Tira de magnesio -Pipeta	-Sulfato de cobre -Zinc -Nitrato de plomo -Yoduro de potasio -5 tubos de ensayo -Guantes -Pinzas para tubos de ensayo -Medidor -Hidróxido de sodio -AGUA

-Electrolisis del agua-

Hipótesis: Buscar el doble de hidrógeno en la descomposición debido a la relación 2:1 en la formula química del agua.

Pasos:

11. Armar el circuito de corriente directo conectando un caimán a cada a uno de los polos de la pila de 9V & del otro lado del caimán conecta el clavo.

22.      Poner en el cristalero agua con hidróxido de sodio diluido  (servirá de electrolito)

33.      Llenar dos tubos de ensayo de la mezcla de hidróxido de sodio & dejar el tubo sin nada de aire en su interior.

34.      Después llevar los clavos dentro de los tubos de ensayo que deben mantenerse en el agua para no dejar escapara líquidos.

55.      La electricidad producida por la pila hará que los enlaces del agua se rompan & comiencen a subir partículas de hidrógeno & oxígeno en los tubos.

66.      Deja reposar 1 hora.

77.      Cuando pase la hora pon los tubos de manera vertical & pon una marca en el lugar donde el elemento haya desplazado al agua eso servirá para después comprobar la hipótesis.

   8.Saca de manera vertical los tubos & rápidamente cuando el agua salga por completo acerca tu encendedor en cada caso …

-En el hidrógeno hará una pequeña detonación

-El oxígeno por su lado avivara la flama

99.      Después con las marcas & la probeta se procede a medir la cantidad de hidrógeno & oxigeno que tendrá que ser el doble debido  a la relación.

110.   Limpiar el material

Observación:

 Pudimos apreciar como los enlaces se rompían & la carga positiva atraía el oxígeno & por su parte las negativas atraían al hidrógeno. Se observan burbujas subir a la parte superior del tubo de ensayo.

Fue un proceso un poco tardado a la baja potencia de nuestra pila & el tamaño de nuestros clavos pero con resultados favorecedores.

Conclusión & análisis:

Con respecto a nuestra hipótesis fue casi exacta ya que necesitamos una relación 2:1 que se obtiene al dividir el volumen de hidrógeno sobre el volumen del oxígeno que esperamos como resultado un 2. En nuestro caso de hidrógeno obtuvimos 2 ml & de oxigeno .9 ml lo que nos da de resultado 2.2, nuestra hipótesis en nuestro caso estuvo muy cerca del resultado esperado.

Logramos romper los enlaces & obtener las reacciones que queríamos.

-REACCIONES QUÍMICAS-

-Síntesis-

Elementos o compuestos sencillos que se unen para formar un compuesto más complejo.

La siguiente es la forma general que presenta este tipo de reacciones:              A+B → AB

Donde A y B representan cualquier sustancia química.

Hipótesis:

 Obtener Oxido de magnesio mediante una reacción de sustitución endotérmica.

Ejemplo & Practica:

Magnesio + oxigeno -------------------------- >Oxido de magnesio

1    1. Conectar el mechero al gas & prenderlo.

     2.Tomar la tira de magnesio con las pinzas.

   3.Poner la tira de magnesio directo al fuego ya que el aire con oxígeno hace la función de reacción con la aplicación de calor.

     4.El polvo sobrante es ya el óxido de magnesio. Completamos la reacción.

5   5. Limpiamos material

Observación:

Tal vez de las reacciones para mí la más interesante debido a que es la que más deprende luz & se observa la reacción de los materiales además de ser la más fácil al solo poner al fuego la tira de magnesio.

Análisis & conclusión:

Pudimos decir que nuestra hipótesis es correcta, con la aplicación de calor logramos la síntesis de los materiales, de una manera rápida & eficiente. Da a entender que la síntesis es la más fácil de las reacciones químicas.

-Sustitución simple-

Un elemento reemplaza a otro en un compuesto.           A + BC → AC + B

Donde A, B y C representan cualquier sustancia química.

Hipótesis:

Lograr obtener que los elementos sustituyan & formen parte del compuesto en este caso este es nuestro resultado a obtener:

Sulfato de cobre + Zinc------------------ > Sulfato de zinc + Azufre

Practica:

1. Tomar con la pipeta un poco de sulfato de cobre que pondremos en un tubo de ensayo.

2. Vaciar la tira de zinc en la sulfato de cobre.

3. Observar la reacción.

4. El zinc se pondrá de color negro & la reacción esta lista.

5. Limpiar el material

*Si raspas de nuevo el zinc volverá a ser solo zinc & se podrá volver hacer reaccionar.*

Observación:

Fue demasiado rápido cuando volvimos a observar el zinc su color ya había cambiado. Se observó un pequeño burbujeo en su superficie.

Conclusión & análisis:

Fue muy rápido pero logramos nuestra hipótesis al ver el cambia de color del zinc. Solo pudimos sentir un poco de calor en el tubo de ensayo. No tuvimos ninguna dificultad. Pudimos observar después de la reacción  como los elementos se sustituyeron.

-Sustitución doble-

Los iones en un compuesto cambian lugares con los iones de otro compuesto para formar dos sustancias diferentes.                AB + CD → AD + BC

Donde A, B, C y D representan cualquier sustancia química.

Hipótesis:

Tratar de lograr una sustitución doble por medio de una reacción de sustitución doble.

Nitrato de plomo + yoduro de potasio ------> Nitrato de potasio + yoduro de plomo

Practica:

1.Poner en un tubo de ensayo con ayuda de la pipeta un poco de nitrato de plomo.

2.Luego con ayuda de otra pipeta agregar yoduro de potasio al compuesto.

3.Muy rápido cambiara a un color amarillo muy bonito & la reacción estará lista.

Observación:

Una practica muy fácil con una reacción mas rápida de lo que esperábamos.

Conclusión:

Pudimos observar el cambia de color lo cual indico la reacción.

después de un tiempo de dejar reposar el amarillo de la sustancia se perdía y se volvía un polvo. NO eran identificables sus partes a a simple vista pero con la decantación los pudimos observar.