Física y Química 1º Bachillerato

1. PRÁCTICAS DE LABORATORIO II JORNADA DE LA CIENCIA Física y Química 1º Bachillerato IES H. Martín Borro, Cebreros Curso: 2009/10

2. EXPERIENCIAS DE QUÍMICA

3. Reacciones Químicas

4. Reacciones REDOX Son reacciones en las cuales interviene un reductor y un oxidante. El oxidante se reduce y el reductor se oxida formando un compuesto en el cual se transfieren los electrones.

5. Reacciones de COMBUSTIÓN Es un tipo de reacción de oxidación. Una sustancia reacciona con el oxígeno para producir CO2 + H2O

6. Reacciones de PRECIPITACIÓN Los reactivos en disolución acuosa, reaccionan produciendo como resultado un producto sólido insoluble en agua.

7. Reacciones ÁCIDO – BASE Los reactivos con propiedades totalmente opuestas, reaccionan dando una sal y agua. ÁCIDO + BASE SAL + AGUA HCl + NaOH NaCl + H2O

8. Factores de velocidad en una reacción química

9. CONCENTRACIÓN Y NATURALEZA ESTADO FÍSICO DE LOS REACTIVOS V = velocidad de reacción V (gases) > V (líquidos) > V (sólidos) En el caso de los sólidos, cuanto más pulverizado estén, mayor será su superficie de contacto, y por tanto, reaccionará más rápidamente. CONCENTRACIÓN CHOQUE DE MOLÉCULAS DE LOS REACTIVOS La naturaleza de los reactivos hace referencia a la pureza de estos. Ejemplo:

10. TEMPERATURA CATALIZADORES Son sustancias aumentan notablemente la velocidad de una reacción química sin consumirse en ella y sin alterar la naturaleza de los reactivos y productos. TEMPERATURA ENERGÍA CINÉTICA = MAYOR EFECTIVIDAD DE LOS CHOQUE ENTRE LAS MOLÉCULAS DE LOS REACTIVOS

11. COMPROBACIÓNEXPERIMENTAL

12. Combustión de un billete En esta experiencia sumergiremos un billete en una disolución de alcohol y agua, a continuación intentáremos quemar el billete.

13. ¿QUÉ HA OCURRIDO? ALCOHOL + O2 CO2+ VAPOR DE AGUA +CALOR Se invierte en: CALENTAR EL BILLETE HASTA HACERLO ARDER EVAPORAR EL AGUA QUE MOJA EL BILLETE

14. Liberación de oxígeno catalizada El agua oxigenada está formada por 2 átomos de hidrógeno y otros 2 de oxígeno; si se deja al aire libre pierde uno de los átomos de oxigeno, y mediante un catalizador aceleraremos el proceso.

15. CON CATALIZADOR SE LIBERA MUCHO MÁS RÁPIDO O2 Se liberaoxígeno O2 SIN CATALIZADOR (de forma natural) 2H2O2 2H2O Agua oxigenada Agua

16. Pulverización de aceite inflamado Ahora vamos a conseguir pulverizar el aceite por medio de vapor de agua. El aceite pulverizado, como vimos anteriormente, arde muy deprisa y de forma violenta

17. DESPACIO CUANDO ES LÍQUIDO EL ACEITE ARDE RÁPIDO CUANDO ES AEROSOL (PULVERIZADO→MAYOR SUPERFICIE DE CONTACTO)

18. Lluvia de Oro Es un ejemplo de reacción de precipitación; en ella intervienen el nitrato de plomo y el ioduro potásico que son solubles en disolución acuosa. Al mezclarlos se forma ioduro de plomo (amarillo) que es insoluble en agua y precipita y nitrato potásico

19. Pb(NO3)+2KI PbI2+2KNO3 Nitrato de plomo + Ioduro potásico Nitrato potásico + Ioduro de plomo El es insoluble en agua a temperatura ambiente, por eso se ve amarillo, y soluble a altas temperaturas, por eso no se ve si lo calentamos. Al enfriarlo de nuevo se vuelve a hacer insoluble y se forman cristales dorados de ioduro. ioduro de plomo

20. Azul de Metileno El azul de metileno es un “indicador” de su estado oxidado (azul) o reducido (transparente). En esta reacción nos indicará que la glucosa se oxida. Es una reacción difícil por lo que es posible que no nos salga perfecta, aunque pondremos todo nuestro empeño.

21. Azul de metileno Oxidado Oxidación (la glucosa se reduce) Reducción (la glucosa se oxida) Azul de metileno (Reducido)

22. Producción de CO2 (reacción ácido-base) La reacción se produce entre el bicarbonato sódico y una sustancia de carácter ácido (como el vinagre). La reacción química que tiene lugar es la siguiente: NaHCO3 + HAc   ---->   NaAc + CO2 + H2O Los productos que se obtienen son: una sal (NaAc) que queda disuelta en el agua (H2O) y dióxido de carbono (CO2) que al ser un gas burbujea a través del líquido. El CO2 se vierte en un vaso de precipitado con una vela encendida. El CO2 pesa más que el aire, por lo que va al fondo, y continúa rellenando el vaso hacia arriba. Al llegar a la altura de la llama de la vela, la apaga, ya que esta se queda sin combustible.

23. Al encender una vela, por la combustión del oxígeno del aire también se produce CO2. Probemos con dos velas Tenemos dos velas colocadas a diferentes alturas. Las encendemos, dando lugar a la combustión del oxígeno del aire, que produce CO2. Cerramos el recipiente herméticamente. ¿Cuál se apagará antes?

24. Efectivamente la de arriba. Esto se debe a que el CO2 obtenido de la combustióndel oxígeno del aire está caliente, y ya no pesa más que el aire. En el interior del recipiente cerrado se producen corrientes de convección, haciendo que el CO2 caliente ascienda hasta el techo y comience a rellenar el recipiente desde arriba, empujando al oxígeno hacia abajo y apagando la vela de arriba primero, y seguir bajando hacia abajo hasta apagar la segunda y rellenar completamente el espacio que antes ocupaba el aire. CO2 CO2 caliente O2

25. Combustión de la sacarosa Aquí haremos una mezcla de dos sólidos (sacarosa y nitrato potásico) pulverizados para que la reacción se produzca más rápido, y lo pondremos a calentar. ¿sabéis lo que va a suceder?

26. Combustión normal de la sacarosa (a la llama), se libera el calor suave y lentamente: C12H22O11+35/2O2 12CO2+11H2O Como vemos, se necesita mucho oxígeno, por ello la combustión es lenta. Si le proporcionamos oxígeno (el nitrato es un fuerte oxidante) la reacción será más rápida. 8KClO3+C12H22O11 12CO2+11H2O+8KCl+ Se libera el calor brusca y rápidamente, se produce una explosión.

27. Producción de Hidrógeno Ahora conseguiremos producir hidrógeno gaseoso a partir de ácido clorhídrico y aluminio. Esta reacción es similar a la reacción de la bomba de hidrógeno, solo que esta vez almacenaremos el gas en burbujas de jabón.

28. LO QUE HA OCURRIDO: 2Al+6HCl(aq) 2AlCl3+3H2(g) (oxidación-reducción) H2(g)+O2 H2O+calor/explosión (combustión)

29. Química en la cocina En está práctica utilizáremos colacao, que es un sólido pulverizado, al colocarlo sobre un trípode más alto que la llama del mechero y soplar el colacao, se produce un hecho especial, y si además al colacao lo mezclamos con sulfato de cobre (II) sucederá una cosa más espectacular. ¿QUÉ CREES QUE SUCEDERÁ?

30. Al soplar el colacao pulverizado mezclado con el sulfato de cobre (II), también pulverizado se ha producido una llamarada de color verde. La llamarada la origina el colacao que pulverizado, aumenta su superficie de contacto con la llama desprendiendo así energía y por tanto aumentando la llamarada. Si el colacao lo pusiésemos encima de la llama del mechero no se produciría una llamarada tan espectacular. El Sulfato de cobre (II) o cúprico, contiene cobre (CuSO4) y es el que al quemarse da color verde a la llama, esto está relacionado con los espectros de emisión de cada elemento químico. Esta práctica además de con colacao se puede realizar con harina.

31. EXPERIENCIAS DE FÍSICA

32. Principio de Pascal La presión ejercida sobre un punto de un fluido se transmite con la misma intensidad en todas la direcciones y sentidos del cuerpo que los contiene. Aplicaciones: PRENSA HIDRÁULICA P1 = P2 donde P = Presión

33. Presión atmosférica y presión de vapor • Presión atmosférica: presión del exterior. • Presión de vapor: presión existente en el interior de un recipiente. • Si es menor la presión atmosférica que la presión de vapor el gas del interior tiende a salir hacia fuera.

34. La Bolsa de basura es un sinónimo de ascensor En esta práctica, vamos a levantar soplando a una persona, para ello necesitamos una bolsa de basura (debido a sus dimensiones), y dos mesas. Colocamos la bolsa entre una mesa inferior y otra superior. ¿CREES QUE SOPLANDO UNA SOLA PERSONA, CONSEGUIREMOS LEVANTAR A OTRA?

35. ¿Qué ha ocurrido? Este fenómeno se explica con el Principio de Pascal, la presión que se ejerce soplando se transmite a todos los puntos de la bolsa de basura, ejerciendo así una fuerza en el área de la bolsa, y así levantar al sujeto que esta encima de la mesa superior.

36. Implosión de una lata de coca cola Calentamos una lata de coca cola (o similar) con agua en su interior hasta que esta alcance su punto de ebullición, cuando ésta haya llegado a ese estado echamos sobre él un cubo de agua fría. ¿Qué sucederá?

37. ¿Qué ha ocurrido? El agua del interior del cubo, que estaba en estado líquido, al calentarse y pasar a estado gaseoso tiende a ocupar todo el espacio que puede, y al echar el agua frió el vapor se condensa volviendo a ese estado y reduciendo el espacio que antes ocupaba, este cambio al ser tan brusco provoca que la lata se contraiga e implosione.

38. Bomba de Hidrógeno La mezcla de aluminio y ácido clorhídrico produce una gran cantidad de hidrógeno gaseoso. Si esta reacción se produce en el interior de un recipiente cerrado, este no soportará la presión que ejerce el hidrógeno sobre él, produciéndose la explosión del recipiente.

39. Con estos prácticas de física y química, que anteriormente, nosotros los alumnos de 1º de Bachillerato de Ciencias hemos practicado, pretendemos que hayáis pasado un buen rato, hayáis aprendido nuevos fenómenos químicos y físicos, y además que al próximo curso escojáis el Bachillerato de CIENCIAS Y TECNOLOGÍA. MUCHAS GRACIAS POR VUESTRA ATENCIÓN Y COLABORACIÓN Los alumnos de Física y Química 1º Bachillerato

40. ALUMNOS: ESTHER COMISAÑA RAQUEL MERINO NADIA HALOULI DIEGO MUÑOZ DIEGO ROBLEDO JAVIER LEÓN ESTEBAN NEBOT FERNÁNDO SÁNCHEZ NATALIA SANTAMARÍA CHRISTOPHER GARCÍA ABEL DÍAZ PABLO ORGANISTA PROFESOR: D. JUAN QUILES

41. FIN II JORNADA DE LA CIENCIA