Hielo instantaneo

Departamento de Ciencias Químico Biológicas

Química inorgánica con laboratorio

Grupo: B04

Laboratorio: opción 01

Practica # 1

Hielo instantáneo

Maestro: Gilberto Alcantar Monroy

Equipo:
Víctor Hugo Domínguez Corrales 210202388
Ricardo Ocaño Yepiz 210203071
Geobanni Torres Montaño 210206416

Fecha del experimento: jueves 3 de febrero del 2011

Objetivo
Observar laformación de hielo instantáneo a partir de una reacción exotérmica de acetato de sodio (CH3COONa) y agua (H2O).
Investigación
Una reacción exotérmica es aquella que desprende energía a partir de una variación negativa de entalpía (cantidad de energía que un sistema puede intercambiar con su entorno) nombrándose entalpia negativa a la reacción que desprende calor. Esta reacción exotérmica seráproducida por el agua (H2O) y el acetato de sodio (CH3COONa), lo cual ocurre cuando hacemos una mezcla, saturando el agua cerca del punto de ebullición (90ºC) con acetato de sodio, debido a esto sucede una saturación en el agua y se cristaliza, con solo tocar la mezcla o moverla pasara del estado líquido a estado sólido, lo que se conoce como solidificación. En la reacción se liberan cantidades decalor debido a que los enlaces químicos con alta energía conocidos son como enlaces “fuertes”, debido a que precisan un esfuerzo mayor para romperse. Si en el producto se forman enlaces más fuertes que los que se rompen en el reactivo, se libera energía en forma de calor, constituyendo el tipo de reacción mencionada.
La reacción de acetato de sodio y agua es la siguiente:
Na++CH3COO-ΔHCH3COONa · 3H2O + H2O
El acetato esta disuelto completamente en el agua.
Esta reacción de acetato de sodio y agua para formar hielo instantáneo fue demostrada por el científico Percy W. Bridgman. La explicación es la siguiente:
El agua se solidifica en forma de hielo por debajo de los 0º C, mientras que comienza a evaporarse a partir de los 100º, permaneciendo líquida entre estas dostemperaturas. Sin embargo, este científico demostró en la década de los años 30 que se puede crear hielo por encima del 0º, lo que llamaríamos hielo caliente. La razón se encuentra en la presión a la que se le someta. Si el agua es sometida a una gran presión, ésta podría solidificarse a una temperatura superior al 0º. El denominado “hielo número cinco” se obtiene sometiendo el agua a una elevadísimapresión de 20.000 atmósferas, con lo que obtendríamos hielo a partir de los 76º.
Acetato de sodio, (también llamado etanoato de sodio) es una sal del ácido acético. Es un producto químico barato producido en cantidades industriales para una amplia gama de aplicaciones.
El acetato de sodio se utiliza en cojines de calefacción y también es utiliza en los “hot ice”. Cuando los cristales del acetato desodio (punto de fusión 58ºC) se calientan con agua alrededor de 100 oC, se derriten. Cuando esta solución se enfría, da como resultado una solución sobresaturada del acetato de sodio en agua. El proceso de enlazar-formación de la cristalización es exotérmico, por lo tanto el calor se emite.
Al calentarse el agua, se solubiliza gran cantidad de acetato de sodio, pero al enfriar, esta se vuelve unasolución sobresaturada y por lo tanto inestable. De ahí a que cualquier golpe o vibración hace que éste solidifique.
Las características del acetato de sodio son las siguientes: en polvo, en mezcla con aire, en forma pulverulenta o granular, tiene riesgo de explosión. Se descompone al calentar intensamente por encima de 120 °C o en contacto con ácidos fuertes produciendo ácido acético; la soluciónen agua es moderadamente básica.
Referencias Bibliográficas
Enciclopedia de tecnología química. Kirk-othmer. 3ra Edición, 1983. John Wiley-Interscience, New York, U.S.A.
http://www.cosmos.com.mx/a/tec/4d8m.htm
http://www.worldlingo.com/ma/enwiki/es/Sodium_acetate
http://html.rincondelvago.com/reacciones-exotermicas-y-endotermicas.html
http://es.wikipedia.org/wiki/Acetato_de_sodio...