Oxidación de metales y propiedades periódicas

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INTRODUCCIÓN

Los metales son los elementos que tienen tendencia a perder electrones, formando iones positivos. Ese proceso se llama oxidación. Por el contrario, los no metales ganan electrones, reduciéndose.
La mayor parte de los elementos conocidos son metales, y se conocen desde la antigüedad: hierro, cobre, oro, plata, etc.
¿Dónde están los metales en la tabla periódica? En la parteizquierda, mientras que los no metales se encuentran a la derecha. Los gases nobles no tienen carácter metálico o no metálico.
Los elementos son más reactivos cuanto más metálicos o más no metálicos son, ya que entonces tienen más tendencia a transferir electrones, oxidándose en unos casos y reduciéndose en otros. Esta reactividad está relacionada también con la posición de los elementos y así mismocon las propiedades periódicas de ellos.

OBJETIVOS

* Identificar las especies químicas que se oxidan frente a diferentes reactivos.
* Identificar la relación entre la tendencia a oxidarse de las especies y sus propiedades periódicas.

DESARROLLO EXPERIMENTAL CON RESULTADOS

Se tenían 5 tubos de ensaye con metales diferentes cada uno (sodio, magnesio, estaño, platino y plata) a loscuales se agregó, con mucho cuidado, aproximadamente 1 mL de agua destilada.
Se separó el tubo en el que hubo reacción, identificado por burbujeo, y rápidamente se acercó su boca a la flama del mechero con lo cual se observó un color naranja representativo del Sodio, elemento en el tubo. La reacción ocurrida en este tubo fue:

2Na(s) + 2H2O 2NaOH(ac) + H2(g)

Después se agregó una gota deindicador universal con lo cual se confirmó que el producto era una especie básica por tornarse azul , además se confirmó que el agua era la especie oxidante.

Se calentaron suavemente con el mechero los tubos en los que no hubo reacción y solo en el tubo donde se encontraba el magnesio se notó un burbujeo por lo que la reacción respectiva que se llevó a cabo fue:

Mg(s) + 2H2O + Δ Mg(OH)2(ac)+ H2(g)

Al igual que al tubo con el sodio, se agregó una gota de indicador universal, tornándose azul y confirmando el producto, donde la especie oxidante es nuevamente el agua.

A los tres tubos que quedaron se les desechó en agua y posteriormente se agregó con mucho cuidado unas gotas de HCl concentrado con lo cual el tubo con el estaño tuvo burbujas, señal de una reacción la cual fue:Sn(s) + 2HCl(ac) SnCl2(ac) + H2(g)

Donde la especie oxidante es el ácido clorhídrico.

A los dos tubos que quedaron se les eliminó la disolución de HCl, ya que cuando se calentaron no ocurrió nada, y se enjuagaron muy bien con agua destilada para eliminar los iones cloruro por completo. Después se agregó con mucho cuidado aproximadamente 1 mL de ácido nítrico concentrado y se calentaron con laflama del mechero. Solo el tubo con la plata tuvo reacción confirmada con el desprendimiento de un gas color amarillo-naranja y la reacción que ocurrió fue:

3 Ag(s) + 4 HNO3(ac) 3 AgNO3(ac) + NO(g) + 2 H2O

Donde la especie oxidante es el ácido nítrico, el cual por su potencial estándar de reducción si logró disolver a la plata y el HCl no pudo.

CONCLUSIONES

Según el análisiscualitativo que se realizó sobre comprobar si existe una reacción, las dos propiedades periódicas que se relacionan más con la tendencia a oxidarse son la electronegatividad y la energía de ionización, aunque no son iguales.

CUESTIONARIO

1.- Ordena los cinco elementos estudiados, del más fácilmente oxidable al más resistente a la oxidación:
Na > Mg > Sn > Ag > Pt

2.-Dispón a estos metales, del reductor más fuerte al reductor más débil:
Na > Mg > Sn > Ag > Pt

3.- Consulta en las tablas de los apéndices de este manual los valores de algunas de sus propiedades periódicas (energía de ionización, electronegatividad y radio iónico); posteriormente elabora una ordenación elemental para cada propiedad, del valor más bajo e al valor más alto.
E. de...
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