Obtención de gases en el laboratorio

Generación y recolección de gases.

Resumen:
En el laboratorio se utilizaron varios métodos para recolectar gases, tanto identificación cualitativa como cuantitativa, en la cuantitativa esta la recolección de gases sobre agua y el método por pérdida de masa, ambos métodos se relacionan y enriquecen con la estequiometria. Con la identificación cualitativa se puede estudiar propiedades deloxígeno y el hidrógeno.

Palabras clave: Gases, moles, hidrogeno, oxigeno.

Introducción:
Los gases son una parte vital para los seres vivos sobre la superficie terrestre, es el medio en el cual se da nuestra vida, la atmosfera (una mezcla de diferentes gases) es la que hace posible la vida tal como la conocemos, a continuación mostramos una tabla en la cual se observa la composición enfracción molar de los gases en el aire seco cerca al nivel del mar (tomado de Brown, 2011)[1].

La pregunta al ver la composición es el por qué el Nitrógeno es el gas más abundante, ¿no se supone que lo que respiramos nosotros es oxigeno?, la razón de la abundancia es que este elemento hace estable la atmosfera.
Si el oxígeno fuera el elemento más abundante, debido a su alta reactividad (reaccionaconstantemente con Metales y no metales para formar óxidos) la formación de estos óxidos y su reacción con el agua generaría sustancias básicas o acidas según sea el caso.
En ciencias biológicas los gases presentes en la atmosfera tienen gran importancia, como es conocido el complejo proceso de intercambio gaseoso llevado a cabo por las plantas, por medio de reacciones químicas, durante lafotosíntesis el dióxido de carbono (CO2) ingresa por el área foliar a través de los estomas al sistema de capilares presentes al interior de la planta, y esta expulsa oxígeno (O2).
Otro ejemplo y volviendo al caso del nitrógeno, el N2 atmosférico no es aprovechable directamente por los seres vivos, pero este sufre un proceso de fijación ya sea por medio de factores abióticos o bióticos (bacterias),aproximadamente se da una fijación por parte de seres vivos de 150 millones de toneladas anuales. El papel del nitrógeno es tan importante, que la disminución de este provocaría una atmosfera muy inestable, dando lugar a condiciones duras para la vida, la producción de ácidos y bases corrosivas impedirían estar al aire libre sin protección alguna como actualmente se hace.
Casos de tragedias generadaspor gases se han observado a lo largo de la historia, en muchas casos la acumulación de gases inflamables en explotaciones mineras han dejado muchas víctimas mortales, pero uno de los casos de accidentes con más repercusión fue el del dirigible alemán Hindenburg, los dirigibles funcionan de acuerdo al principio de Arquímedes el cual menciona que todo cuerpo sumergido en un fluido recibe una fuerzade abajo hacia arriba equivalente al peso del fluido desplazado, el hidrogeno era el gas que generaba la propulsión de la aeronave, y debido a que durante el momento de su aterrizaje en Nueva York, había una tormenta eléctrica, esta genero estática, más específicamente un fenómeno llamado fuego de santelmo, lo que derivó en la combustión del hidrogeno y la tragedia ya conocida.
Al contextualizar,la importancia y alcances que puede tener el mal manejo de gases, la siguiente practica tiene como objetivos conocer la correcta realización de montajes para llevar a cabo la recolección de gases y analizarlos posteriormente, para así llegar a definir cuál es el reactivo limitante, y conocer las cantidades de ciertos elementos presentes en algunos compuestos.
Materiales y métodos
Para laprimera parte del laboratorio se buscaba identificar cualitativamente el hidrógeno y el oxígeno. Para el caso del hidrógeno, se adicionaron 10 mL de HCl 4M en un tubo de ensayo, luego se depositó Zinc en polvo en un globo y a continuación se amarro el globo a la boca del tubo de ensayo y de esta manera el hidrogeno se acumula en el globo, finalmente en un cámara de extracción se colocó el globo en...