Oxidación de metales y propiedades periódicas

ufeffLaboratorio de Química Inorgánica I 26 de Agosto de 2013

Oxidación de metales y propiedades periódicas

Introducción

Oxidación

La oxidación es el proceso mediante el cual un átomo, ion o molécula adquiere una carga más positiva, es decir, pierde electrones.

Para poder identificar una reacción de óxido-reducción se debe poder indicar el número de electrones ganados porla sustancia que se reduce y aquellos perdidos por la sustancia que se oxida. Para llevar a cabo esto, se hace uso de los números de oxidación: valores que representan la carga [real] de un ion monoatómico o la carga [hipotética] de un átomo en una molécula.

Los metales pueden tomar parte en una gran cantidad de reacciones REDOX. Algunas de estas reacciones se llevan a cabo al oxidarse metalesde uso cotidiano (monedas, edificaciones, tuberías, etcétera) por entrar en contacto con las muchas sustancias que circundan el ambiente.

Dada su reactividad, los metales pueden ser clasificados de manera que aquellos que reaccionan con mayor facilidad (alcalinos y alcalinotérreos) se denominen metales activos, mientras que los metales más estables (e.g. grupo 8B y 1B), que forman compuestoscon mayor dificultad, son denominados metales nobles.






Periodicidad
La periodicidad es la calidad de lo que ocurre o se efectúa cada cierto tiempo, con repetición regular.

Dimitri Mendeleiev desarrolló la primera tabla periódica observando que las propiedades de los elementos se repetían a medida que el peso atómico aumentaba. Esto dio como resultado una organización encolumnas—llamadas grupos o familias— y filas—denominadas periodos—. Con esta organización resulta sencillo visualizar los elementos agrupados de modo que compartan propiedades físicas o químicas o que el aumento o decremento de dichas propiedades se distribuya de manera gradual.

Existen cuatro propiedades periódicas y se pueden ejemplificar de la siguiente manera:














ObjetivosProbar la reactividad de los metales proporcionados respecto a su tendencia a oxidarse.
Relacionar la tendencia a oxidarse con la periodicidad de los elementos.

Desarrollo experimental

Se etiquetaron cinco tubos de ensayo (1. Na, 2. Mg, 3. Sn, 4. Ag y 5. Pt) y se colocó aproximadamente 1mL de agua destilada en cada uno. Después se colocó una pequeña cantidad del metal correspondiente encada tubo, se observó si hubo reacción y se agregó una gota de indicador universal el que sí. Posteriormente se calentaron suavemente con mechero los tubos en los que no hubo reacción y se añadió una gota de indicador universal en el que se observó un cambio.

Se decantó el agua destilada de los tubos que no reaccionaron ni con el calentamiento. A estos tubos se les agregaron unas gotas de ácidoclorhídrico, se separó el tubo en el que se apreció reacción y se calentaron—de nuevo con mechero y suavemente—los tubos que no reaccionaron. Después del calentamiento, se extrajo el ácido clorhídrico de los dos tubos restantes. Posteriormente se realizaron tres lavados consecutivos a los metales sin reaccionar sumergiéndolos en vasos de precipitados con agua destilada e indicador universal (paracorroborar la eliminación del ácido clorhídrico de la superficie).

Ya con los metales limpios, se añadieron unas gotas de ácido nítrico a cada tubo y se separó aquel en que hubo reacción. El tubo restante se calentó del mismo modo que las ocasiones pasadas, se retiró el ácido nítrico del tubo y se lavó nuevamente el trozo de metal.

Resultados

Tabla 1. Metales utilizados y procesos en losque reaccionan.
Metal
Agua destilada
Δ
HCl
Δ
HNO3
Δ
Na
R1
—
—
—
—
—
Mg
—
R2
—
—
—
—
Sn
—
—
R3
—
—
—
Ag
—
—
—
—
R4
—
Pt
—
—
—
—
—
—
Rn: ocurre reacción, —: no hay reacción.

R1



Se desprenden burbujas.
El indicador universal se torna azul.

R2


Se desprenden burbujas.
El indicador universal se torna verde.

R3


Se desprenden...