Informe Practica 3 Oxigeno Peroxidos Oxidos Agua

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

FACULTAD DE QUÍMICA E INGENIERÍA QUÍMICA

PRACTICA Nº 3

“Oxígeno – peróxidos – óxidos - agua”

E.A.P.:

Ingeniería Química

Curso:

Laboratorio de Química Inorgánica

Profesora:

Marcela Paz Castro

Horario:

Martes de 1:00 a 5:00 p.m.

Integrantes:

- Canchari Josh Ariluz 14070125

- Icanaqué Espinal Pool Francisco 14070040

- López Amésquita Gustavo 14070141

Fecha de entrega: 23/09/14

-2014-


TABLA DE CONTENIDO

OBJETIVOS...............................................................................................................................2

MATERIALES............................................................................................................................3

REACTIVOS..............................................................................................................................3

DESARROLLO EXPERIMENTAL..................................................................................................4

1. Obtención de oxígeno..................................................................................................4

2. Propiedades químicas del oxígeno................................................................................4

2.1. Parte 1..................................................................................................................4

2.2. Parte 2..................................................................................................................5

3. Obtención del Peróxido de Hidrógeno..........................................................................6

4. Reacción de identificación del Peróxido de Hidrógeno..................................................6

5. Propiedades oxidantes del Peróxido de Hidrógeno.......................................................7

5.1. Parte 1..................................................................................................................7

5.2. Parte 2..................................................................................................................8

6. Propiedades reductoras del Peróxido de Hidrógeno (H2O2)...........................................8

6.1. Parte 1..................................................................................................................8

6.2. Parte 2..................................................................................................................9

7. Descomposición del Peróxido de Sodio (Na2O2)..........................................................10

CONCLUSIONES......................................................................................................................11

Practica de Laboratorio Nº 3 Página 1


OBJETIVOS

Conocer el proceso de obtención del oxígeno y peróxido de hidrógeno

a nivel de laboratorio.

Verificar e identificar experimentalmente las propiedades químicas

como oxidantes y reductores del oxígeno y del peróxido de hidrogeno.

Realizar la descomposición de un peróxido metálico, obteniendo un

óxido básico.



MATERIALES

Cuchara de combustión

1 mechero bunsen

Pipeta con portapipeta

Tubos de ensayo

Gradilla

Pinzas

REACTIVOS

Agua destilada

KClO3 (Clorato de potasio)

MnO2 (Dióxido de manganeso)

Azufre en polvo

MnCl2 (Cloruro de manganeso(II))

NaOH (Hidróxido de Sodio)

H2SO4(c) (Ácido sulfúrico)

BaO2 (Óxido de Bario)

HCl(c) (Ácido clorhídrico)

H2O2 (Peróxido de hidrógeno)

K2Cr2O7 (Dicromato de potasio)

KMnO4 (Permanganato de potasio)

NH3 (Amoniaco)

KIO3 (Yodato de potasio)

Óxido de mercurio (II)

Na2O2 (Peróxido de Sodio)

Fenolftaleína


2KClO3(s) 2KCl(s) + 3O2(g)MnO2


DESARROLLO EXPERIMENTAL

1. Obtención de oxígeno

1.1.Procedimiento: - Colocar en un tubo seco, 2g de KClO3 y 0.5 g de MnO2, tapar con un tapón

provisto con salida lateral.- Calentar el tubo, al inicio lentamente.- Recoger el O2 por desplazamiento de agua en un matraz y un tubo tapados

herméticamente.

1.2.Reacción química: En la obtención del oxígeno se da la siguiente reacción:

1.3.Observaciones Luego de calentar el clorato de potasio y en presencia de catalizador dióxido de

manganeso, se observa el desprendimiento de gas oxígeno el cual es recogido por desplazamiento de agua en un matraz y un tubo de ensayo. Realizarlo dentro del agua para evitar que el oxígeno se pierda. Guardamos lo obtenido para las siguientes experiencias.

2. Propiedades químicas del oxígeno

2.1.Parte 1

a) Procedimiento:- En una cuchara de combustión, calentar

el azufre en polvo hasta que se encienda. Introducir en el matraz con oxígeno.

- Luego de observar la llama de color azul, ya casi apagada retirar y agregar agua.

- Agitar y verificar el pH con un indicador.



b) Reacción química:

c) Observaciones:El azufre es calentado para luego hacerlo combustionar con el oxígeno, en el proceso se produce una llama azul, el azufre se oxida formando SO2 (Óxido de azufre) el cual es un óxido ácido y que luego de agregar agua forma un ácido oxácido, en este caso el ácido sulfuroso. Entonces la mezcla final tiene características ácidas (ph<7) el cual se puede comprobar con el papel tornasol que adquiere color rosado.

2.2.Parte 2

a) Procedimiento:- Verter en un tubo 1ml de solución de MnCl2 al

5%.- Adicionar 1ml de solución NaOH 2N.- Luego el contenido obtenido verterlo en un

tubo que contiene oxígeno, tapar y agitar.- Observar el oscurecimiento de marrón claro a

marrón oscuro.


c) Observaciones:Al agregar hidróxido de sodio formaremos hidróxido de manganeso el cual se observó que tenía color marrón claro. Luego al agregarlo en un tubo que contenía oxígeno se produce la auto oxidación del manganeso que pasa de Mn+2 a Mn+4

variando de color marrón claro a marrón oscuro.


S + O2 SO2

SO2 + H2O H2SO3

MnCl2 + NaOH Mn(OH)2 + NaCl

Mn(OH)2 + O2 MnO(OH)2 + H2MnO3

BaO2 + H2SO4 ↓BaSO4 + H2O2-


3. Obtención del Peróxido de Hidrógeno

a) Procedimiento:- El H2O2 se obtiene por acción del H2SO4 sobre el peróxido de Bario.- Colocar en un tubo de ensayo 0.5 g de BaO2 y agregar 2ml de H2SO4 2N.- Enfriar el tubo de ensayo en un vaso de agua helada


c) Observaciones:Luego de agregar al ácido sulfúrico el óxido de bario se debe de enfriar para que la reacción se realice formando el precipitado de sulfato de bario y formando lo que se quería inicialmente el peróxido de hidrógeno. La mezcla final es incolora.

4. Reacción de identificación del Peróxido de Hidrógeno

a) Procedimiento:- Mezclar en un tubo de ensayo 1ml de H2O2 al 3% con 1ml de H2SO4 2N.- Agregar éter hasta que se forme 1cm de espesor en la parte superior.- Adicionar unas gotas de K2Cr2O7 al 5% y agitar.- Observar la formación de peróxido de cromo, el cual se disuelve en éter.


c) Observaciones:En la reacción se observar la formación de peróxido de cromo el cual se puede identificar por su color azul oscuro el cuál esta disuelto en el éter, el cual lo mantiene estable, al agitar la mezcla se siente un burbujeo ese es la presencia del peróxido.


H2SO4 + K2Cr2O7 + éter + H2O2 CrO5 + K2SO4 + H2O


Ahora se realizó la misma operación pero con el peróxido obtenido en la experiencia N°3 y se obtuvieron los siguientes resultados:

Se logra la identificación del peróxido por el burbujeo que se tiene al agitar el tubo de ensayo pero el color ya no es azul oscuro, sino de color naranja y la parte del éter permanece incolora en la parte superior, esto debido a que el peróxido está diluido en pequeña cantidad a comparación del que se usó primero.

5. Propiedades oxidantes del Peróxido de Hidrógeno

5.1.Parte 1

a) Procedimiento:- A 1ml de KI 5%, acidulada con 1ml de H2SO4 0,1N, agregar 1ml de H2O2 al

3%, luego proceder a calentar la mezcla.- Observar y anotar la sustancia que se desprende.


c) Observaciones:La sustancia que se desprende es el yodo molecular el cual fue obtenido por oxidación y se observa con color rojo oscuro, el cual se puede identificar agregándole almidón, adquiriendo color azul oscuro.


KI + H2SO4 + H2O2 I2 + H2O + K2SO4

NaCrO2 + NaOH + H2O2 Na2CrO4 + H2O


5.2.Parte 2

a) Procedimiento:- Mezclar 1ml de cromito de sodio con 1ml de NaOH al 5% y luego 1ml de

H2O2 al 3%, caliente la mezcla.- Observar los cambios en la coloración.


c) Observaciones:Se logra observar luego de calentarlo que el peróxido de hidrógeno logra oxidar al cromo haciéndolo pasar de Cr+3 (Color verde claro) a Cr+6 (Color amarillo). Es apreciable el cambio de color

6. Propiedades reductoras del Peróxido de Hidrógeno (H 2O2)

6.1.Parte 1

a) Procedimiento:- En un tubo de ensayo vaciamos 1mL de

KMnO4 0.001M (color violeta oscuro)- Luego agregamos 1mL H2SO4 0.1N- También echamos 1mL de H2O2 al 3%- Rápidamente introducimos en la boca del tubo

1 astilla incandescente.


c) Observaciones:Al agregar el H2O2, se observa que la solución inicial de KMnO4 y H2SO4 de color lila se decolora totalmente. De la reacción anterior se verifica que el H 2O2 actúa como agente reductor, debido a que el manganeso se reduce de Mn+7 (color morado) a Mn+2 (incoloro).


2KMnO4 + 3H2SO4 + 5H2O2 5O2 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O

Observar el cambio de color


Al introducir en la boca del tubo la astilla incandescente escuchamos un leve sonido, esto sucede porque el fuego de la astilla está consumiendo el O2

(comburente) obtenido de la reacción anterior. Vemos que la llama aumenta un poco en tamaño.

NOTA: El proceso de introducir la astilla incandescente se realizó para verificar la presencia del O2 obtenido de la reacción anterior.

6.2.Parte 2

a) Procedimiento:- En un tubo de ensayo echamos 1mL de H2O2 al

3%- Agregamos 5 gotas de NH3 (en el laboratorio se

utilizó NH4OH).- También echamos 0.1g de óxido de mercurio

(II) en polvo (color naranja claro)


c) Observaciones:En la reacción el H2O2

actúa como agente reductor, pues el mercurio se reduce de Hg+2 (color naranja) a Hg0 (color plomo) elemental. Observamos que la solución final adquiere un color plomo claro (amoniaco acuoso) con precipitación negruzca (mercurio sólido). Además vimos un constante burbujeo en la parte superior de la solución, lo que indica la formación del oxígeno gaseoso.


H2O2 + (NH4)OH + HgO O2(g) + Hg(s) + NH3 + H2O

Observar la decoloración

Se observa la precipitación de mercurio

elemental


7. Descomposición del Peróxido de Sodio (Na 2O2)

a) Procedimiento:- En un tubo de ensayo seco y caliente agregamos 0.5g de Na2O2 hasta

eliminar todo el O2

- Dejamos enfriar y agregamos 1mL de agua + gotas de fenolftaleína.- Observamos y anotamos lo ocurrido.


c) Observaciones: Al calentar el Na2O2 (color blanquecino) por un buen tiempo notamos que se desprende oxigeno gaseoso del tubo de ensayo.La sustancia que se queda en el tubo es Na2O (óxido de básico).Luego de agregarle agua se forma el hidróxido de sodio el cual se identificó al agregar las gotas de fenolftaleína, la solución adquiere un color rojo-grosella, esto quiere decir que la solución final tiene propiedades básicas.


2Na2O2(s) 2Na2O + O2

Na2O + H2O Na(OH)


CONCLUSIONES

Se puede obtener óxidos de sus peróxidos respectivos como en nuestra

experiencia se obtuvo oxido de sodio a partir de peróxido de sodio.

El peróxido de hidrógeno tiene propiedades reductoras y oxidantes.

El oxígeno reacciona con metales y no metales, produciendo óxidos básicos y

óxidos ácidos respectivamente, los cuales se pueden identificar con algún

indicador.

El oxígeno es un buen agente oxidante.


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