REACTIVIDAD QUÍMICA DE METALES

UNIVERSIDAD DE LA AMAZONIA

FACULTAD DE CIENCIAS BÁSICAS

PROGRAMA DE QUÍMICA

LABORATORIO DE QUÍMICA INORGÁNICA I

PRACTICA 6. REACTIVIDAD QUÍMICA DE METALES

1. OBJETIVO.

 Determinar la reactividad relativa de algunos metales y establecer una serie de actividad abreviada basada en la capacidad de los metales para participar en reacciones de oxido – reducción.

2. FUNDAMENTOS TEÓRICOS

Entre las propiedades que caracterizan a los metales está la tendencia de estos a perder electrones y convertirse en iones cargados positivamente.

La facilidad con la que un metal reacciona bajo unas condiciones dadas puede ser comparada con la facilidad con la que otros metales reaccionan bajo las mismas condiciones. Los metales pueden ser organizados en términos de su actividad química con el más reactivo en la parte superior y el menos reactivo en la parte inferior. Este tipo de listas es llamado la serie de actividad de los metales.

A. Reacciones de los metales con agua fría.

Metales muy reactivos reaccionan con agua fría (25°C) desplazando hidrogeno gaseoso del H2O. En este experimento la facilidad de reacción puede ser monitoreada observando la velocidad de evolución de H2 gaseoso y por la rata de desaparición del metal.

2K(s) + 2 H2O(l) ↔ 2KOH(ac) + H2(g)

Esta reacción de desplazamiento también es una reacción de oxidación – reducción. El número de oxidación de la especie que sufre oxidación se vuelve más positivo. El número de oxidación para el K(s) elemental es 0 y aumenta a 1 para el ion K+.

Metales muy activos reaccionan vigorosamente y también explosivamente en agua caliente o con ácidos,

por eso Na y Ca no deben ser probados con agua caliente ni HCl. Metales menos activos no reacción en agua fría como es el caso del Zn.

B. Reacciones de metales con agua caliente.

Algunos metales menos activos que no reaccionan con agua fría, reaccionan con vapor de agua y en menor grado con agua en ebullición (100°C).

Mg(s) + H2O(l) ↔ MgO(s) + H2(g)

C. Reacciones de los metales con HCl

Algunos metales menos reactivos que no reaccionan con agua fría o caliente reaccionan con ácidos fuertes como el HCl. Un ejemplo es el Al.

Metales menos activos no reaccionan con agua fría o caliente o con ácidos como el HCl.

D. Reacciones de los metales con KOH

Algunos metales menos reactivos que no reaccionan con agua fría o caliente reaccionan con bases fuertes como el KOH . Un ejemplo es el Al.

E. Reacciones de desplazamiento como una forma para determinar actividades relativas.

Las actividades relativas de metales menos activos pueden ser determinadas observando reacciones en los que metales más reactivos (Ma). El metal más reactivo desplaza iones de un metal menos reactivo. Mbx+ de soluciones acuosas.

En principio un metal más activo Ma perderá electrones frente al ion de un metal menos activo Mb. El metal mas reactivo sufre oxidación más rápidamente.

Una serie de actividades es un arreglo de metales (y/o no metales) en orden decreciente de la tendencia a perder electrones. Generalmente, especies más reactivas están situadas en la parte superior de la lista. Si el H2 es incluido en la serie cualquier metal arriba del H2 reducirá iones H+ de un ácido a H2 gaseoso. Cualquier metal debajo del H2 gaseoso no desplazará el hidrogeno gaseoso del ácido. Metales que no desplazan hidrógeno de los ácidos tales como el Cu reaccionarán con ácido oxidantes tales como el HNO3. En estos casos, el anión sufre reducción más rápida que el H+.

3. PROTOCOLO DE INVESTIGACIÓN

3.1. Consulte los estados de oxidación más estables para cada uno de los metales que serán usados en la práctica

3.2. ¿Cuáles son los grupos más reactivos en la tabla periódica?

4. MATERIALES Y REACTIVOS

4.1. Materiales y equipo

10 Tubos de ensayo

1 Gradilla para tubos de ensayo

4 Goteros

1 beaker de 100 mL

1 Probeta de 50 mL

1 Pipeta de 10 mL

1 Pipeteador

1 Espátula

4.2. Reactivos

Reactivo

Cantidad

Descripción

Mg láminas

Fe en polvo

Cu alambre

Zn láminas

Al láminas

Sn en polvo

Pb láminas

Ca granulado

HCl

35 ml

3M

KOH

40 ml

3M

Al2(SO4)3

9 ml

1 M

Ag2SO4

9 ml

0.2 M

SnCl2

9

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