Universidad Nacional “San Luis Gonzaga de Ica” Facultad de Ingeniería Química

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“Obtención del Oxigeno. Peróxido y oxido”

FACULTAD :

Ingeniera Química.

ALUMNA :

García Córdova, Solange.

INGENIERA :

Chávez García, Luis Alfredo.

AÑO :

III Ciclo – “A”

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Practica # 4 “Obtención del oxigeno, Peróxido y oxido”

Fechado: 18 de junio de 2012

OBJETIVOS :

Conocer algunos de los métodos empleados en el laboratorio para la obtención

de oxigeno.

Observar algunas propiedades físicas y químicas de este elemento y reconocer su presencia.

Comprobar si alguna reacción es acido con el comprobador (papel de tornasol respectivos).

Identificar el peróxido de hidrogeno.

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MARCO TEORICO:

Farmacéutico y químico sueco (aunque de origen alemán), describe el descubrimiento del oxígeno, producido durante sus trabajos entre 1772 y 1773, en su libro Chemische Abhandlung von der Luft und dem Feuer (Tratado químico del aire y del fuego) publicado en 1777.

Tradicionalmente este descubrimiento ha sido atribuido al químico inglés Joseph Priestley (1733-1804), quien lo descubrió de manera independiente en 1772, aunque el primero que publicó un trabajo sobre este gas y le dio

nombre fue el químico francés Lavoisier (1743-1794) en 1777, siendo el descubridor oficial. Utilizó para ello dos raíces griegas ὀξύς (oxýs) (ácido, literalmente "punzante", por el sabor de los ácidos) y -γενής (-genēs) ("generador, que engendra"), porque creyó que el oxígeno era un constituyente indispensable de los ácidos.

Al calentar monóxido de mercurio, Priestley obtuvo dos vapores: uno se condensó en gotas, el mercurio, pero ¿qué era el otro? Priestley juntó ese gas en un recipiente e hizo algunos ensayos: si introducía una brasa de madera, ardía; si acercaba ratones vivos, éstos se volvían muy activos. En vista de lo cual, Priestley inhaló un poco de ese gas y notó que se sentía muy "ligero y cómodo". A este gas lo llamó aire desflogistizado, hoy sabemos que era oxígeno. Sin saberlo, Priestley fue la primera persona que usó la mascarilla de oxígeno.

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Carl Wilhelm Scheele (1742-1786)

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El OXIGENO, es un elemento químico de número atómico 8 y símbolo O. En su forma molecular más frecuente, O2, es un gas a temperatura ambiente. Representa aproximadamente el 20,9 % en volumen de la composición de la atmósfera terrestre. Es uno de los elementos más importantes de la química orgánica y participa de forma muy importante en el ciclo energético de los seres vivos, esencial en la respiración celular de los organismos aeróbicos. Es un gas incoloro, inodoro (sin olor) e insípido. Existe una forma molecular formada por tres átomos de oxígeno, O3, denominada ozono cuya presencia en la atmósfera protege la Tierra de la incidencia de radiación ultravioleta procedente del Sol.

Un átomo de oxígeno combinado con dos de hidrógeno forman una molécula de agua.

El PEROXIDO DE HIDROGENO, (H2O2), también conocido como agua oxigenada, dioxogen o dioxidano, es un compuesto químico con características de un líquido altamente polar, fuertemente enlazado con el hidrógeno tal como el agua, que por lo general se presenta como un líquido ligeramente más viscoso que ésta. Es conocido por ser un poderoso oxidante.

A temperatura ambiente es un líquido incoloro con sabor amargo. Pequeñas cantidades de peróxido de hidrógeno gaseoso se encuentran naturalmente en el aire. El peróxido de hidrógeno es inestable y se descompone lentamente en oxígeno y agua con liberación de calor. Su velocidad de descomposición puede aumentar mucho en presencia de catalizadores. Aunque no es inflamable, es un agente oxidante potente que puede causar combustión espontánea cuando entra en contacto con materia orgánica o algunos metales, como el cobre, la plata o el bronce.

El peróxido de hidrógeno se encuentra en bajas concentraciones (3 a 9%) en muchos productos domésticos para usos medicinales y como blanqueador de vestimentas y el cabello. En la industria, el peróxido de hidrógeno se usa en concentraciones más altas para blanquear telas y pasta de papel, y al 90% como componente de combustibles para cohetes y para fabricar espuma de caucho y sustancias químicas orgánicas. En otras áreas, como en la investigación, se utiliza para medir la actividad de algunas enzimas, como la catalasa.

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Obtención de peróxido de hidrogeno:

Antiguamente el agua oxigenada era preparada por electrolisis de una solución acuosa de ácido sulfúrico o ácido de bisulfato de amonio (NH4HSO4), seguida por la hidrólisis del peroxodisulfato (SO4)2). En la actualidad el peróxido de hidrógeno se obtiene casi exclusivamente por la autoxidación de un 2-alcohol-antrahidroquinona (o 2-alco-9-10-dihidroxiantraceno) al correspondiente 2-alco antraquinona en un proceso llamado 'proceso antraquinona.

En 1994, la producción mundial de H2O2 fue de 1,9 millones de toneladas y creció hasta 2,2 millones en 2006, la mayor parte con una concentración del 70% o menos. En ese año el kilogramo de peróxido de hidrógeno se vendía a 1,5$.

Los Óxidos, son compuestos binarios, o sea, formados por la combinación de dos elementos, siendo uno de ellos el oxígeno.

Clasificación de los óxidos en función del comportamiento en la presencia de otros elementos:

Óxidos Básicos: El metal presente en su formula puede presentar “carga eléctrica” +1 y +2, o sea, poseer carácter iónico. Ejemplos son el Na2O (Óxido de sodio), BaO (Óxido de bario).

En razón de esa propiedad, estos compuestos reaccionan con ácidos y origina sal y agua.

Veamos el proceso:

Na2O + H2SO4 — > Na2SO4 + H2O

Óxido básico + ácido sal água

Óxidos Neutros: Son compuestos por no metales, ellos no reaccionan con agua, ácido o base en razón del enlace covalente que une sus componentes, de allí el porque de ser llamados óxidos inertes. Ejemplos son el monóxido de di nitrógeno (N2O) y monóxido de carbono (CO).

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Óxidos Ácidos: También conocidos como anhídridos de ácidos, son formados por no metales y presentan carácter covalente. En la presencia de agua, producen ácidos y en la presencia de bases, origina sal y agua. Ejemplo de ello son el CO2 (dióxido de carbono o gas carbono) y el SO2 (dióxido de azufre)

Óxidos Dobles o Mixtos: La combinación de dos óxidos de un mismo elemento da origen a este tipo de óxidos. Ejemplo: magnetita (Fe3O4), unión de los óxidos de Hierro (Fe) y Oxígeno (O). Aplicaciones: Como imán natural.

Óxidos anfóteros: Presentan ambigüedad, en la presencia de un ácido se comportan como óxidos básicos y en la presencia de una base, como óxidos ácidos. Ejemplos son el óxido de aluminio (Al2O3) y el óxido de zinc (ZnO).

PROCESO PROPIAMENTE DICHO :

MATERIALES

5 tubos de ensayo :

El tubo de ensayo o tubo de prueba es parte del material de vidrio de un laboratorio de química. Consiste en un pequeño tubo cilíndrico de vidrio con una punta abierta (que puede poseer una tapa) y la otra cerrada y redondeada.

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Gradilla :

Una gradilla es una herramienta que forma parte del material de laboratorio (química) y es utilizada para sostener y almacenar gran cantidad de tubos de ensayo, de todos los diámetros y formas.

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Vaso precipitado 150 ml:

Es un recipiente cilíndrico de vidrio fino que se utiliza muy comúnmente en el laboratorio, sobre todo, para preparar o calentar sustancias y traspasar líquidos. Son cilíndricos con un fondo plano; se les encuentra de varias capacidades, desde 1 ml hasta de varios litros.

Balanza analítica :

La balanza analítica es uno de los instrumentos de medida más usados en laboratorio y de la cual dependen básicamente todos los resultados analíticos.

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Pipeta 10ml :

es un instrumento volumétrico de laboratorio que permite medir la alícuota de líquido con bastante precisión. Suelen ser de vidrio. Está formada por un tubo transparente que termina en una de sus puntas de forma cónica, y tiene una graduación (una serie de marcas grabadas) indicando distintos volúmenes.

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Cuba hidroneumática :

Es un utensilio que tiene 30 cm. de largo por 10 cm. de altura. Es una caja cromada con salida lateral.

Se utiliza para la obtención de gases por desplazamiento de agua.

Tubo de sulfihidricacion con manguera :

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Bagueta :

Varilla de Vidrio utilizada para agitar soluciones o liquidos, con el fin de homogenizar.

Mechero :

Se utliza cuando no se necesita un gran poder calorífico.Poseen una mecha impregnada de alcohol, que es la que arde .Es una fuente de calor, de baja intensidad, que funciona con alcohol etílico.

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REACTIVOS

Dicromato de potasio (K2Cr2O7)

Peróxido de hidrogeno (H2O2)

Azufre (S8)

Dióxido de manganeso (MnO2)

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PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL :

OBTENCION DEL HIDROGENO:

Pesar en la balanza analítica 2g. de clorato de potasio y 0.5g de dióxido de manganeso luego mezclar y pulverizar estas reacciones en un papel.

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luego agregar la mezcla en un tubo de sulfihidricacion con tampón conectado a una manguerita, el extremo de la manguerita llevarlo a una cuba hidroneunmatica llena de agua. Colocar en la misma dos tubos de ensayo invertidos.

Poner en forma inclinada el tubo de sulfihidricacion y calentarla suavemente con el mechero en esta forma mandada.

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Se desprenderá una corriente uniforme de oxigeno que pasara por la manguerita, después de eliminar el aire del tubo, se deberá recoger el oxigeno en los tubos que están en la cuba hidroneumática y taparlos; quedando en el tubo de sulfihidricacion cloruro de potasio de color negruzco. Al finalizar el experimento no debe olvidar de retirar el tubo de entrada de la cuba antes de apagar el mechero.

MnO2

KClO3 KCl + 3/2 O2

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Colocar azufre en la nave de combustión, luego se procede a calentarlo con el mechero en donde reaccionara en segundos, llevar el producto a uno de

lostubos de ensayo donde está el oxigeno O2

. Se convertirá en Dióxido de azufre SO2, y agregaremos una pequeña cantidad de agua H2O para convertirse en H2SO3. Al final le colocaremos un papel de tornasol azul para comprobar si es un acido; y si asi lo fuera este pasara de color azul a rojo indicando un acido.

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Colocamos un indicador para comprobar el Ph

PH= 3 (es un acido)

IDENTIFICAR EL PEROXIDO DE HIDROGENO

[Preparar una solución de peróxido de hidrogeno al 3% (3ml en 100 ml de H2O) ]. En un vaso precipitado agregar agua H2O, luego agregarle agua oxigenada H2O2 con una pipeta. Obteniendo una solución de peróxido de hidrogeno, luego agregar 2ml de esta solución a un tubo de ensayo.

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Agregar en un vaso precipitado solución de dicromato de potasio.

Agregar 2 ml de acido sulfúrico a l tubo de ensayo donde se encuentra la solución de peróxido de hidrogeno, luego al mismo tubo agregarle éter en donde se formara una película.

de ahí agregaremos 1 gota de disolución de dicromato de potasio obteniéndose así peróxido de cromo de color verde.

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CONCLUSIONES :

En estos experimentos aprendimos a como se debe obtener el oxigeno.

Conocimos sus propiedades del oxigeno.

Observamos de que colores se ponen cada uno de los productos de dichas reacciones.

Comprobamos que se trataba de un acido gracias a su respectivo indicador.

Que al ser pH igual a 3 Se trataba de un acido.

El dióxido de manganeso se utilizaría como un catalizador en la reacción.

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RECOMENDACIONES :

Hay que sacar el tubo del agua una vez terminada la reacción, porque absorbe al terminar la reacción y chuparía el agua por la cual rajaría el tubo.

Realizar bien las soluciones con el porcentaje que índice el ingeniero del laboratorio.

Usar el guardapolvo o mandil de manera obligatoria dentro del laboratorio.

Procurar el uso de guantes, gafas y mascarillas para realizar los experimentos.

No ingresar al laboratorio con sandalias o zapatos que expongan los pies para evitar daños

Cada grupo de prácticas se responsabiliza de su zona de trabajo y de su material.

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Prohibido inhalar o beber algún producto químico.

No realizar ningún experimento sin autorización ni asesoramiento de la persona encargada.

Limpiar los materiales de laboratorio como la zona utilizada para los experimentos.

Lavarse las manos culminada la clase.

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS :

http://es.wikipedia.org

http://www.cienciafacil.com

http://saludyadolescencia-patricia.blogspot.com

http://monografias.com

http://www.energiasostenible.net

http://www.expower.es

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INDICE

Hoja de respeto pág. 1

Caratula pág. 2

Objetivos pág. 3

Marco teorico pág. 4,5,6

Proceso propiamnete dicho pág. 7,8,..,13

Proceso experimental pág. 14,..19

Conclusiones pág. 20

Recomendaciones pág. 21

Referencias bibliográficas pág. 22

Índice pág. 23

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