PRÁCTICA 2

Fisicoquímica Elaborado por Profesora Natalia Alarcón Vázquez PROPIEDADES PERIÓDICAS (U I)

OBJETIVO -Reconocer algunas de las propiedades periódicas de metales y no metales.

INVESTIGACIÓN Clasificación periódica de los elementos Propiedades químicas de metales y no metales Propiedades periódicas (electronegatividad, radio atómico, radio iónico, potencial de ionización, carácter metálico y no metálico) Configuración electrónica

MATERIAL

SUSTANCIAS

Por equipo 7 tubos de ensayo

Sodio Na

1 pizeta

Potasio K

1 gradilla

Cinta de magnesio pulida Mg

1 pinzas para cápsula de porcelana

Granalla de aluminio Al

1 frasco gotero con fenolftaleína

Calcio Ca

1 trozo de lija (lo trae el alumno)

Agua destilada

Material para el profesor 5 vidrios de reloj 2 cristalizadores 5 espátulas

MEDIDAS DE SEGURIDAD Utiliza bata y lentes de seguridad. Maneja con cuidado los elementos sodio y calcio que reaccionan violentamente con el agua. Antes de retirarte del laboratorio, lávate las manos.

PROCEDIMIENTO 1. Describe las características físicas de cada uno de los elementos que te proporcione tu profesor y regístralas en la tabla 1. Tabla 1 Elemento Sodio Magnesio Aluminio Potasio Calcio

Color

Brillo

Dureza

Estado físico

PRÁCTICA 2

Fisicoquímica Elaborado por Profesora Natalia Alarcón Vázquez

¿Qué características son comunes en los elementos descritos anteriormente? ____________________________________________________________________________________

2. Numera los tubos de ensayo del 1 al 7 y adiciona a cada uno, 5 mL de agua destilada y tres gotas de fenolftaleína.

3. Toma un trozo de sodio con las pinzas y deposítalo dentro del tubo 1. Deja transcurrir 1minuto, observa lo que ocurre y anota. _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________

4. En el tubo 2 adiciona un trozo de cinta de magnesio. Deja transcurrir 1 minuto, observa lo que ocurre y anota. _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________

5. En el tubo 3 adiciona unas cuantas granallas de aluminio. Deja transcurrir 1 minuto, observa lo que ocurre y anota. _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________

Escribe la configuración electrónica empleando la notación de los gases nobles para: Sodio

______________________________________________________________________

Magnesio

______________________________________________________________________

Aluminio

______________________________________________________________________

A partir de la configuración electrónica para cada elemento, deduce la familia y el periodo en el que se encuentra así como el electrón diferencial. Completa en el espacio correspondiente lo que se pide

Símbolo

Número y nombre de la familia

Periodo

Electrón de valencia

________

________________________

_______

___________

_________

________________________

_______

___________

________

_________________________

_______

___________

Con base en el número de electrones presentes en la capa de valencia de los elementos anteriores, justifica la reactividad presentada por cada uno de ellos frente al agua. ____________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________

PRÁCTICA 2

Fisicoquímica

Elaborado por Profesora Natalia Alarcón Vázquez De acuerdo con tu respuesta anterior, coloca en orden decreciente de reactividad a los elementos con los que trabajaste. ________________

>

________________

>

________________

Escribe y balancea las reacciones que se efectuaron en cada caso

_____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________

6. Toma un trozo de sodio con las pinzas y deposítalo dentro del tubo 4. Deja transcurrir 1 minuto, observa lo que ocurre y anota. _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________

7. Toma un trozo de potasio con las pinzas y deposítalo dentro del tubo 5. Deja transcurrir 5 minutos, observa lo que ocurre y anota. Escribe la configuración electrónica para: Sodio

______________________________________________________________________

Potasio

______________________________________________________________________

Con base en la configuración electrónica para cada elemento, deduce la familia y el periodo en el que se encuentra, así como el electrón de valencia.

Símbolo

Número y nombre de la familia

Periodo

Electrón de valencia

________

__________________________

_______ __

__________________

_________

__________________________

_________

__________________

De acuerdo con los electrones de la capa de valencia de los elementos. Explica ¿Qué relación encuentras entre la posición de los elementos en la tabla periódica y su reactividad frente al agua _____________________________________________________________________________________

De acuerdo con tu respuesta anterior, coloca en orden decreciente de reactividad a los elementos con los que trabajaste. ________________

>

________________

PRÁCTICA 2

Fisicoquímica Elaborado por Profesora Natalia Alarcón Vázquez

Escribe y balancea las reacciones que se efectuaron en cada caso _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________

8. Adiciona un trozo de cinta de magnesio perfectamente pulida en el tubo 6. Deja transcurrir 5 minutos, observa lo que ocurre y anota. _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________

9. Adiciona un poco de calcio en el tubo 7. Deja transcurrir 5 minutos, observa lo que ocurre y anota. _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________

Escribe la configuración electrónica para:

Magnesio

______________________________________________________________________

Calcio

______________________________________________________________________

A partir de la configuración electrónica para cada elemento, deduce la familia y el periodo en el que se encuentra, así como el electrón de valencia.

Símbolo

Número y nombre de la familia

Periodo

Electrón de valencia

________

__________________________

_______ __

__________________

_________

___________________________

_______ _

__________________

Con base en los electrones de la capa de valencia de los elementos. Explica ¿Qué relación encuentras entre la posición de los elementos en la tabla periódica y su reactividad frente al agua _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ De acuerdo con tu respuesta anterior, coloca en orden decreciente de reactividad a los elementos con los que trabajaste. ________________

>

________________

Escribe y balancea las reacciones que se efectuaron en cada caso _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________

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Fisicoquímica

Elaborado por Profesora Natalia Alarcón Vázquez Con base en tus resultados, realiza un análisis comparativo entre cada uno de los elementos empleados en la práctica. Discute la diferencia de reactividad entre ellos, así como las causas de dicho comportamiento. A partir de tu análisis de resultados, plantea tus conclusiones. En la tabla periódica que se ubica en el apéndice, escribe el símbolo de los elementos utilizados en la práctica e indica mediante el uso de flechas como varía la reactividad a lo largo de un periodo y dentro de una familia.

NOTA: Para complementar las actividades desarrolladas durante ésta práctica, se proponen algunas actividades complementarias en el apéndice.

MANEJO DE DESECHOS Una vez concluidas las actividades experimentales, coloca el contenido de los tubos de ensayo en el frasco correspondiente, mismo que te será proporcionado por tu profesor. Antes de verter el contenido verifica que la etiqueta corresponda a la sustancia, evita mezclarlas.

BIBLIOGRAFÍA BROWN T., LE MAY H. (1987). Química, la ciencia central. México. Prentice Hall. CARRILLO et al. (1995). Manual de laboratorio de microescala en química. México. Facultad de Química, UNAM. HEIN M., ARENA S. (1997). Fundamentos de Química. México. Thompson. PHILLIPS J., et al. (1999). Química. México. Mc Graw Hill

PRÁCTICA 2

Fisicoquímica Elaborado por Profesora Natalia Alarcón Vázquez APÉNDICE DE LA ACTIVIDAD CORRESPONDIENTE A PROPIEDADES PERIÓDICAS (U 1)

1. A continuación se proporciona información relacionada con la masa atómica y la densidad para diferentes elementos químicos. Con base en lo anterior, calcula el volumen de un mol de átomos para cada elemento y traza las gráficas por periodos–

de los volúmenes de un mol de átomos de los elemento en función de su

número atómico, empleando papel milimétrico. Registra los resultados de tus cálculos en el espacio correspondiente de la tabla 1, 2 y 3. Marca cada uno de los puntos de las gráficas con los símbolos de los elementos correspondientes.

Tabla 1 Elemento

Masa atómica (g/mol)

Número atómico

Li

6.94

3

Densidad (g/mL) para O, N, F 0.53

Be

9.0

4

1.85

SEGUNDO

B

10.8

5

2.34

PERIODO

C

12.0

6

3.51

N

14.0

7

0.81

O

16.0

8

1.14

F

19.0

9

1.51

Volumen de un mol de átomos

Tabla 2 Elemento

Masa atómica (g/mol)

Número atómico

Densidad (g/mL) para Cl

Na

23.0

11

0.97

Mg

24.3

12

1.74

TERCER

Al

26.9

13

2.70

PERIODO

Si

28.0

14

2.33

P

30.9

15

2.34

S

32.0

16

2.07

Cl

35.5

17

1.57

Volumen de un mol de átomos

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Fisicoquímica Elaborado por Profesora Natalia Alarcón Vázquez Tabla 3 Elemento

CUARTO PERIODO

K

Masa atómica (g/mol) 39.1

Número atómico 19

Densidad (g/mL) 0.86

Ca

40.0

20

1.54

Sc

45.0

21

3.0

Ti

48.0

22

4.5

V

50.9

23

6.1

Cr

52.0

24

7.20

Mn

54.9

25

7.43

Fe

55.8

26

7.86

Co

58.9

27

8.90

Ni

58.7

28

8.90

Cu

63.5

29

8.92

Zn

65.4

30

7.14

Ga

69.7

31

6.09

Ge

72.6

32

5.35

As

74.9

33

5.72

Se

78.9

34

4.26

Br

79.9

35

3.11

Volumen atómico

¿Cómo interpretas la información obtenida a partir de las gráficas?

2. A partir de la información contenida en las tablas 1, 2 y 3, determina el volumen para los distintos elementos químicos. Traza las gráficas —por familias— del volumen de un mol de átomos en función del número atómico, marca cada uno de los puntos con los símbolos de los elementos correspondientes.

3. En el esquema de la tabla periódica que se anexa, indica como varía dicho volumen en una familia y a lo largo de un periodo.

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TABLA PERIÓDICA