QUÍMICA INORGÁNICA Practica 4.: GRUPO 1: FAMILIA DE LOS METALES ALCALINOS

QUÍMICA INORGÁNICA

Practica 4.: GRUPO 1: FAMILIA DE LOS METALES ALCALINOS

INTRODUCCIÓN:

Litio (Li), Sodio (Na), Potasio (K), Rubidio (Rb), Cesio (Cs), Francio (Fr),

Estos elementos pertenecen todos al Grupo 1 o IA de la Tabla Periódica. El nombre de esta familia proviene de la palabra árabe álcalis, que significa cenizas; ya que los primeros compuestos de sodio y potasio fueron descubiertos en cenizas de maderas. También, al reaccionar con agua, estos metales forman hidróxidos, que son compuestos que antes se llamaban álcalis.

Son metales blandos, tan es así que el sodio se puede cortar fácilmente con un cuchillo. Al cortarlos o fundirlos se observa su color plateado y su brillo metálico.

Los metales alcalinos son de baja densidad. Li, Na y K son menos densos que el agua. El Li es el más duro y a la vez el menos denso. El Cs es el más blando y el más denso.

Tienen puntos de fusión bajos, comprendidos entre 181ºC para el Li y 28.7ºC para el Cs.

Estos metales son los más activos químicamente. Por ejemplo: el sodio reacciona enérgicamente con el agua, mientras flota, desprendiéndose gases de hidrógeno. El potasio reacciona aún más violentamente que el sodio.

Por estos motivos, esta clase de metales no se encuentran en estado libre en la naturaleza, sino en forma de compuestos, generalmente sales.

En esta práctica veremos y observaremos, sus propiedades físicas y su reacción ante la presencia de oxígeno, agua y su comportamiento para originar sales.

MATERIALES Y MÉTODO:

MATERIAL REACTIVOS

1 Agitador de vidrio

1 Cápsula de porcelana

3 Erlenmeyer 100 mL

1 Espátula

1 Pipeta de 10 mL

1 Termómetro

1 Tubo de ensayo

2 Vidrio de reloj

1 Astilla de madera

1 Globo 1 g Na, K, Li

0,5 g Na_2 CO_3

10 mL HCl 2M

1 mL Fenolftaleína

8 g 〖AgNO〗_3

2.5 g NaCl

Nota: no se trabajó con litio porque no estaba en el laboratorio.

MÉTODO:

ACTIVIDAD 1. Reactividad de los metales alcalinos

Parte 1.

Se Cortó un trozo pequeño de Na metálico y se colóquelo en un vidrio de reloj, limpio y seco.

Se Observó su apariencia detenidamente, luego de unos minutos vuelve a observarse todos sus lados.

Se realizó el mismo procedimiento anterior con el K y Li metálico.

Parte 2.

En un vaso de 100 ml se agregó 30 ml de agua destilada y se dejó caer el trozo de Na metálico, se tomó la temperatura de la reacción obtenida.

Se Realizó el mismo procedimiento anterior con el K y Li metálico.

Preguntas a responder:

¿Cuál es el orden de reactividad para estos metales?

¿A qué se le atribuye esa reactividad?

¿Qué tipo de compuestos se formaron al reaccionar con el oxígeno de la atmósfera y con el agua?

ACTIVIDAD 2. Obtención de sales

Parte 1.

Se adiciono 10 mL de HCl 2M, en un Erlenmeyer más 1 gota de fenolftaleína, y con un trozo de papel indicador se tomó el pH. Se pesó el matraz que contenía el ácido y un globo por separado.

En una hoja de cuaderno se pesó 0.4 g de carbonato de Sodio, Na_2 CO_3, y se transfirió sin pérdida de masa al interior del globo, cuidadosamente se unio el globo a la boca del Erlenmeyer, cuidando que no callera el Na_2 CO_3 en el HCl. Pese el conjunto matraz y globo y anote su peso.

Se levantó el globo cuidadosamente para que todo el Na_2 CO_3 callera sobre el ácido, y se agito cuidadosamente.

Una vez que reacciono todo el Na_2 CO_3. Se Pesó nuevamente para obtener el peso final del conjunto matraz y globo más la mezcla. Se Retiró el globo y determino la temperatura de la reacción.

Se Pesó una cápsula de porcelana, Y se Transfiera el producto obtenido en ella se evaporo el contenido en la capsula y se pesó el sólido obtenido.

Preguntas a resolver:

Calcule el rendimiento de la reacción y el porcentaje de error.

¿Cuáles pudieron ser las causas de ese porcentaje de error?

¿Qué tipo de reacción se llevó a cabo?

¿Qué tipo de compuesto se formó?

PARTE 2.

Se preparó 50 ml de una solución de NaCl al 5%. Calculando la cantidad de AgNO3 necesario para que reaccionara todo el NaCl. La sal se disolvió en agua (10% en peso de AgNO_3).

Se agregó la solución de AgNO_3 en la solución de NaCl. Se observa lo ocurrido.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN:

ACTIVIDAD1.

Parte 1. Formación de óxidos

4Na + O_2 → 2〖Na〗_2 O

Compuesto 4Na O_2 2〖Na〗_2 O

IUPAC Sodio Dioxígeno Monóxido de disodio

TRADICIONAL Sodio Oxigeno diatómico Oxido de sodio

STOCK Sodio Oxigeno (II -) Oxido sodico

Reacción exotérmica, esta presento un cambio de temperatura de 20°C a 22°C, con un pH básico.

4K + O_2 → 2K_2 O

Compuesto 4K O_2 2K_2 O

IUPAC Potasio Dioxígeno Monóxido de dipotasio

TRADICIONAL Potasio Oxigeno diatómico Oxido de potasio

STOCK Potasio Oxigeno (II -) Oxido potásico

Reacción exotérmica, esta presento un cambio de temperatura de 20°C a 22°C, con un pH básico.

Parte 2. Formación de hidróxidos

2K + 〖2H〗_2 O → 2 KOH + H_2

Compuesto 2K 〖2H〗_2 O 2KOH H_2

IUPAC Potasio Monóxido de dihidrogeno Hidróxido de potasio Dihidrogeno

TRADICIONAL Potasio Oxido de hidrogeno Hidróxido de potasico Hidrogeno

STOCK Potasio Oxido de hidrogeno Hidróxido de potasio Hidrogeno

2Na + 〖2H〗_2 O → 2 NaOH + H_2

Compuesto 2Na 〖2H〗_2 O 2NaOH H_2

IUPAC Sodio Monóxido de dihidrogeno Hidróxido de sodio Dihidrogeno

TRADICIONAL Sodio Oxido de hidrogeno Hidróxido de sódico Hidrogeno

STOCK Sodio

Oxido de hidrogeno Hidróxido de sodio Hidrogeno

¿CUAL ES EL ORDEN DE REACTIVIDAD PARA ESTOS METALES?

El orden de reactividad en forma ascendente del menos reactivo al mayor es:

Na < K

¿A QUE SE LE ATRIBUYE ESA REACTIVIDAD?

Los metales alcalinos poseen una configuración electrónica externa s¹, es decir, un solo electrón de valencia. El electrón se cede fácilmente; los elementos tienen energías de ionización bajas y bajas electronegatividades. La electronegatividad

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