NOTA :Esta actividad se sugiere como experiencia de cátedra. El profesor determinará si la llevan a cabo los alumnos o si la realiza de manera demostrativa dependiendo del tiempo con el que cuente.
En todo cambio químico ocurre algún cambio de energía, ésta se capta o se genera. Muchas reacciones liberan energía como la combustión de la madera y se considera exotérmica. Otras reacciones absorben energía como la descomposición del agua (electrolisis), la cual no ocurre a menos que se pase energía en forma de corriente eléctrica a través del agua, a esta reacción se le considera endotérmica.
Problema:
¿Qué evidencias experimentales nos permiten determinar cuándo una reacción es exotérmica y cuando es endotérmica?
Hipótesis:
Si combinamos las sustancias, se pueden realizar las reacciones exotérmicas ya que sabemos que estas liberan calor suficiente para mantener la sustancia o la simple reacción a una temperatura elevada.
Objetivos:
Reconocer que los cambios químicos de la materia siempre van acompañados de absorción o desprendimiento de energía. Clasificar las reacciones químicas en endotérmicas y exotérmicas.
Preparación:
Materiales:
- Termómetro
- 8 tubos de ensayo
- Balanza
- Espatula
- Pipeta
- Agua destilada
- Hidróxido de sodio (lentejas)
- Zinc en polvo
- Yodo
- Nitrato de amonio
- Ácido clorhídrico concentrado
Usa bata de laboratorio.No tomes las sustancias directamente, utiliza espátula en el caso de los sólidos y pipeta para los líquidos.
Procedimiento:
a) Llena la cuarta parte de un tubo de ensayo con agua y mide su temperatura. Agrega una lenteja de hidróxido de sodio (tómala con la espátula) y disuélvela en el agua. Toca la parte inferior del tubo y con el termómetro registra la temperatura después de agregar la lenteja.
b) Agrega 2 ml de agua destilada en un tubo de ensayo, mide la temperatura y agrega 1 ml de ácido clorhídrico concentrado.Toca el tubo y mide la temperatura final.
c) Esperar a que las sustancias de los tubos a y b se encuentren a temperatura ambiente. Combina el contenido de estos tubos sin olvidar registrar la temperatura inicial o final.
d) Coloca 1g de nitrato de amonio en un tubo de ensayo. Agrega 10ml de agua destilada y toma la temperatura. Agita el contenido del tubo y registra la temperatura final
e) En un tubo de ensayo combina 0.5g de zinc en polvo con 0.5g de yodo y agrega una o dos gotas de agua. Determina la temperatura antes y después de la combinación.
Observaciones:
Tubo de ensayo 1
- 1/4 de agua destilada;su temperatura fue 23°C
- Disolución de agua destilada con hidróxido de sodio tuvo una temperatura de 25°C
- Disolución de agua destilada con ácido clorhídrico concentrado: su temperatura fue de 30°C
- Disolución 10 ml de agua destilada con 1g de nitrato de amonio tubo una temperatura de 18°C antes de agitar y 22°C después de haber sido agitada por lo que es una sustancia exotérmica.
- Disolución de 0.5g de zinc en polvo con 0.5g de yodo con 2 gotas de agua destilada; antes de la combinación tubo una temperatura de 40°C y después de la combinación tubo 54°C por lo que es una sustancia exotérmica.
- ambas sustancias de ambos tubos combinados terminan con una temperatura de 26°C
Análisis y conclusión:
- ¿En qué evidencias te basaste para determinar si una reacción es endotérmica?R=En la temperatura de las sustancias antes y después de la mezcla; y si después de la mezcla la temperatura de la sustancia disminuye es endotérmica.
- ¿En que evidencia te basaste para determinar si una sustancia es exotérmica? R=En la temperatura de la mezcla después de la combinación, si aumento es exotérmica.
- ¿A que atribuyes que en una reacción endotérmica la temperatura final es menor a la inicial? R=A que la reacción endotérmica absorbe energía.
- ¿ A que atribuyes que en una reacción exotérmica la temperatura final es mayor a la inicial? R= A que la reacción exotérmica desprende energía.
