ACTIVIDAD 1 - Acción de los ácidos sobre los metales
Fundamento teórico:
- Los ácidos: Un ácido es una sustancia que, en disolución, incrementa la concentración de iones de hidrógeno.
Las reacciones de desplazamiento son reacciones en el cual átomos de un elemento reemplazan a átomos de otro elemento en un compuesto, todas las reacciones de desplazamiento simple son reacciones denominadas redox, los elementos que están en un estado de oxidación cero se hacen iones.
Dos tipos de reacciones de desplazamiento:
- Aquellas en las cuales al tratar un metal con un ácido se produce una sal y se desprende hidrogeno.
Ácido + Metal ------> Sal + H2
- Aquellas en las cuales al tratar una sal con un metal, se produce otra sal y se deposita otro metal.
Sal 1 + Metal 1 -------> Sal 2 + Metal 2
En estos dos tipos de reacciones, se verifica que un elemento ocupa el lugar de otro en un compuesto, es decir lo desplaza. Es evidente que este tipo de reacciones no pueden producirse en cualquier sentido. Es decir, habrá reacciones posibles y reacciones no posibles. La reacción que nos interesa es:
Reacciones de ácidos sobre metales.
Experimentalmente se encuentra que hay un grupo de metales que pueden desplazar el hidrogeno de los ácidos.
Son reacciones posibles:
2 ClH + Zn ------ > Cl2 Zn + H2
SO4H2 + Zn ------> SO4 Zn + H2
2 Cl H + Fe ------ > Cl2 Fe + H2
SO4 H2 + Fe ------ > SO4 Fe + H2
Si escribimos algunas de estas reacciones en forma iónica tenemos:
2 Cl - + 2 H+ + Zn ------> 2 Cl - + Zn2+ + H2
Ya que los iones cloruro permanecen inalterados, es decir, existen antes y después de la reacción, podemos decir que la reacción producida es la siguiente,
2 H+ + Zn ------> Zn2+ + H2
Recordando lo visto en la teoría electrónica de la valencia, diremos que para que el cinc pase a ser ion cinc, deberá perder dos electrones,
Zn – 2 e ------> Zn2+
En tanto el ion hidrogeno pasa hacer átomo de hidrogeno, que por unión covalente forma la molécula de H2, ganado un electrón por cada ion.
2 H+ + 2e ------> H2
Podemos decir que esta reacción se produce porque el cinc cede electrones al ion hidrogeno, todo metal que pueda ceder electrones al ion hidrogeno, lo desplazara de los ácidos.
Resultados obtenidos:
H2SO4 2M:
- Aluminio: No reacciona en un principio, pero pasado un tiempo el aluminio acaba por disolverse completamente.
- Hierro: Tarda mucho tiempo en reaccionar, por lo que no llegamos a ver ninguna reacción.
- Zinc: Es una reacción muy rápida en la que se puede observar el burbujeo.
HCl 2M:
- Hierro: Se produjo efervescencia.
- Zinc: Se produjo una efervescencia más suave que la producida con el hierro.
HNO3 concentrado:
- Aluminio: Desprendimiento de gas tras aproximadamente 20 minutos del inicio de la reacción.
- Cobre: Reacción espontánea, con burbujeo violento de color verde (desprendimiento de gases). Finalmente la coloración es azul debida a la oxidación del cobre.
- Hierro: Ligero desprendimiento de burbujas al llevarse a cabo la reacción.
- Zinc: Reacción inmediata. Burbujeo violento con desprendimiento de gas anaranjado. Se consume completamente el zinc, quedando la carcasa de impurezas sin reaccionar.
- Moneda de cobre: El HNO3 reacciona completamente con la moneda de cobre, desprendiendo óxidos de nitrógeno.
HNO3 2M:
- Aluminio: No observamos reacción química.
- Cobre: Se produce reacción pero pasado un largo rato.
- Hierro: Ligera efervescencia, prácticamente imperceptible.
- Zinc: Burbujeo debido a la liberación de óxidos de nitrógeno. La reacción ocurre al instante de entrar en contacto ácido y metal.
Enlace a la tabla con las observaciones:
Normas de seguridad:
- Empleo de EPIs durante toda la práctica.
- Realizar los ensayos en campana extractora.
- Preparar las disoluciones con material limpio y aforado.
- No realizar la práctica al lado de fuentes de chispa o llama, ya que trabajamos con gases inflamables.
- Preparar las disoluciones añadiendo el ácido sobre el agua y no al revés, para evitar que reaccione violentamente.
Conclusión científica:
La acción más oxidante la lleva a cabo el HNO3 concentrado, capaz de atacar a todos los metales empleados.
