Cambios físicos y químicos de los materiales

CAMBIOS FÍSICOS Y QUÍMICOS

Laboratorio de Química Básica, Ingeniería Civil, Facultad de Ingeniería Civil, Universidad del Cauca

Grupo No: 7

Fecha de realización de la práctica:         28/02/17

Fecha de entrega de informe:                 07/03/17

1. RESUMEN

Los cambios físicos y químicos son aquellas variaciones que presenta un material en su forma, volumen o estado (físico), o en la naturaleza de su composición (químico); ello al someter la materia a factores externos como temperatura e incluso, otros compuestos. Así, El propósito de esta práctica es reconocer cuáles son las diferencias entre los dos tipos de cambio, para lo cual, se produjeron seis reacciones, tres físicas y tres químicas, a saber: sublimación de yodo, donde dicho yodo se transformó de sólido a gas color morado; fusión de parafina, que develó un líquido tal que al perder temperatura recuperaba su estado sólido; evaporación de líquidos, con agua y etanol (por separado), se encontraron puntos de ebullición totalmente diferentes (91°C agua y 74°C etanol); desplazamiento de hidrógeno, que liberó energía en forma de calor y sonido, desplazamiento de oxígeno, que convirtió agua traslúcida en agua blanquecina  y, descomposición, donde se produce un destello al considerar un palillo en ignición ante la presencia del gas generado en la reacción. De estos resultados se pudo confirmar que los cambios químicos alteran la materia e incluso, se generan nuevos compuestos y formas de energía (pero sin poderse recuperar los materiales iniciales) dando lugar a aplicaciones industriales, en tanto que los cambios físicos pudieron revertirse a su forma original: principal diferencia.

2. RESULTADOS

Cambios físicos

Sublimación de yodo: Se tomaron 0,1 g de yodo en un beaker, se tapó con una cápsula de porcelana que contenía hielo y se calentó. El incremente de temperatura en el beaker hizo que el yodo se sublimara y produjo un gas de color morado, que al tocar la cápsula de porcelana con hielo, se cristalizó (sublimación regresiva).

Fusión de Parafina: Se tomaron unos gramos de vela parafina y se calentó con ayuda del mechero. El incremento de temperatura causó que ésta se derritiera, pasando de estado sólido a líquido (fusión); pero, cuando la temperatura disminuyó, retomó su estado sólido (solidificación) que si bien no recuperó su forma física exacta, la naturaleza del material fue la misma.

Evaporación de Líquidos (Agua, Etanol): Se tomó por separado agua y etanol en un beaker y se incrementó la temperatura, con ayuda de un mechero, de cada uno de los líquidos hasta llegar al punto de ebullición. Al medir las temperaturas se encontró que esta varió llegando a los 74°C para el etanol y a los 91°C para el agua.

Tabla 1.

Desplazamiento de hidrogeno se tomaron 0,5 mL de ácido clorhídrico en un tubo de ensayo y se añadió una granalla de zinc, inmediatamente después se tapó y se observaron burbujas así como un calentamiento progresivo en el tubo (reacción exotérmica). Se expuso el tubo al mechero y se destapó a efectos de liberar el gas que se produjo, lo cual generó un sonido, hecho que se sustentó por la presencia de hidrógeno liberado

                                   ZN + HCl = ZnHCl2 + H2[pic 1]

Desplazamiento de Hidrógeno: Se tomó 1 mL de agua de cal en un beaker y se burbujeó con CO2 durante un minuto. Como resultado el agua traslucida se tornó a un tono blanquecino

Ca(OH)2 + CO2 --> CaCO3 + H2O

Desplazamiento de oxígeno: Se colocaron 0,5 mL  de permanganato de potasio y 0,5 mL de peróxido de hidrógeno en un tubo de ensayo, luego se agregó ácido sulfúrico e inmediatamente después se introdujo una astilla en ignición; esta reacción fue exotérmica y se observó que la reacción desprendió oxígeno ya que al introducir la astilla en ignición se produjo una combustión entre el oxígeno liberado y dicha astilla:

KMnO4 + H2SO4 + H2O2 → MnSO4 + H2O + O2 + K2SO4

3. ANÁLISIS DE RESULTADOS

Todos los materiales sufren constantemente transformaciones y cambios, y estos cambios pueden dividirse en dos grandes  grupos: cambios físicos y químicos. Los cambios físicos son aquellos que mantienen su naturaleza y sus propiedades esenciales, siguen siendo las mismas sustancias  además que este proceso es reversible; en los cambios químicos las sustancias que participan de este se transforman en otras y no pueden volver a su estado inicial. Las distintas formas de la materia se diferencian mediantes  ciertas cualidades que afectan de manera directa o indirecta a nuestros sentidos, si estas transformaciones son características de un cuerpo, tal como, el olor,  color, sabor, solubilidad, punto se fusión, punto de ebullición, etc, serán llamadas propiedades físicas; en la propiedades químicas se encuentran, la combustión, oxidación, etc, que estas se transforman en otra sustancia.1 .a partir de ello en esta práctica se llevan a cabo los cambios de materia y se obtienen:

Sublimación del yodo, en esta reacción se produjo un cambio físico ya que el zinc  pasó de estado sólido a gaseoso sin pasar por el estado líquido, además de sublimación inversa, al tapar con  una capsula de porcelana con hielo el beaker en el que se encuentra el yodo, y este gas morado  que se generó  al tocar el crisol pasó de gas a sólido (por la baja temperatura que tenía el crisol).

Fusión de parafina, en este procedimiento se presenta un cambio físico, porque inicialmente la parafina se presenta de forma sólida se procede a calentarla hasta llegar a su punto de fusión que es de 47°C2 y pasa a estado líquido, mas estando en temperatura ambiente vuelve a su estado inicial (sólido).

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