Dominique104A: entrada 7

SÍNTESIS DE AGUA
Los compuestos son combinaciones químicas de los elementos. Cuando se unen dos o más para formar un compuesto se lleva acabo una reacción química llamada síntesis o combinación. Muchas reacciones químicas de los elementos para formar compuestos son espectaculares, pero deben efectuarse en condiciones especiales de laboratorio porque son riesgosas.

PROBLEMA
¿Qué ocurre cuando reaccionan entre sí el hidrógeno y el oxígeno?

HIPÓTESIS
Una mezcla de gases en la que el volumen de hidrógeno es el doble que el de el oxígeno.

OBJETIVO
°Observar una reacción química de síntesis.

PREPARACIÓN
MATERIALES
2 matraces Erlenmeyer de 250 mL, soporte universal completo, mechero Bunsen, un tapón manhorado, una cuba hidroneumática, tubo de vidrio, pinzas para tubo de ensayo, una jeringa, tapón simple, un envase de refresco vacío, ácido clorhídrico al 50%, zinc en polvo, agua oxigenada, levadura fresca.

MEDIDAS DE SEGURIDAD
Usa bata de laboratorio. Ten cuidado al manejar las sustancias de laboratorio, ya que algunas son peligrosas como el ácido clorhídrico y el agua oxigenada. Para manejar sustancias sólidas utiliza espátulas. No toques las sustancias de laboratorio directamente con las manos. Pregunta a tu profesor dónde colocar los restes de sustancias obtenidos de las reacciones.

PROCEDIMIENTO
I. Producción de hidrógeno
Coloca en un matraz Erlenmeyer un poco de polvo de zinc y tápalo con un tapón monohorado por el que penetre un tubo de vidrio en forma de L. Monta un sistema de recolección de gas utilizando la botella llena de agua invertida (el hidrógeno no es soluble en agua); con ayuda de la jeringa, introduce en el matraz el ácido clorhídrico el ácido clorhídrico al 50% para iniciar la reacción con el zinc. Si es necesario calienta un poco, permite que burbujee en el agua el aire contenido en la manguera por unos 30 segundos y colecta el gas en la botella hasta que desplace las dos terceras partes de su contenido de agua. Mantén dentro de la cuba la botella que contiene el gas.
NOTA: se recomienda marcar el volumen de la botella, previamente, en tres posiciones que representen 1/3 de volumen, cada uno, y así te será más fácil medir cuanta agua tienes que desalojar al introducir cada uno de los gases.

II. Producción de oxígeno
Utilizando el mismo sistema de recolección de gases con las indicaciones correspondientes, agrega en el otro matraz 30 mL de agua oxigenada y una pequeña cantidad de levadura. Coloca la manguera que sale del aparato generador de la botella (nunca permitas que la boca de la botella rebase la superficie del agua y trata de mantenerla seca en su interior) e inicia el calentamiento. Llena completamente la botella con el gas que se desprende, saca la botella de la cuba y tápala de inmediato con un tapón.

III. Combinación química de hidrógeno y oxígeno
Con la ayuda de un compañero envuelve la botella con un trapo grueso. Sujétala firmemente y enciende un cerillo. Coloca la flama en la boca de la botella, destápala, escucha y observa (sin soltar la botella). No olvides anotar todas tus observaciones y comentarios en tu cuaderno. No dejes escapar ningún detalle.

ANÁLISIS Y CONCLUSIÓN
1. ¿Por qué es importante marcar los volúmenes de 1/3 en el envase?
Para que los volúmenes no se alteren
2. Una vez recolectados los dos gases dentro de la botella ¿El contenido es una mezcla o un elemento? Explica tu respuesta.
Mezcla, los átomos son distintos
3. ¿Por qué es necesario acercar una flama para generar la reacción entre el hidrógeno y el oxígeno?
Comprobación de la obtención de la mezcla de los gases
4. Tomando en cuenta lo realizado en el laboratorio para la síntesis del agua, ¿qué opinas respecto al rendimiento de esta reacción?
Duradero mientras se tape, pero corto si no es así.

APLICACIÓN Y EVALUACIÓN
1. ¿Por qué si la combinación del hidrógeno y el oxígeno forma agua, no se puede obtener este compuesto en forma cotidiana para cubrir las necesidades de abastecimiento de este líquido vital?
Se necesitarían otros recursos.
2. Si la proporción de gases empleados hubiera sido de 1:1, esto es, la misma cantidad de volumen de hidrógeno que oxígeno ¿esperarías que los dos gases reaccionaran completamente? Justifica tu respuesta.
No reaccionaría de la misma forma, o al menos, no con la misma intensidad
3. ¿Qué importancia tiene el combinar químicamente hidrógeno y oxígeno en la proporción?
Cumple con la originalidad de H2O
-Para producir agua a partir de sus elementos constituyentes se requiere el doble de volumen del gas hidrógeno que de oxígeno, ya que un compuesto es la combinación química dedos o más elementos que se unen en proporción fija y constante.