Taller de química 1

SAVE OFFLINE

INSTITUCIÓN EDUCATIVA “LA INMACULADA”

TALLER 1 MÉTODOS DE BALANCEO

DOCENTE: MARIA FERNANDA MARTÍNEZ GARCÉS

PRESENTADO POR: CAROLAIN MERCADO CÁRDENAS

QUÍMICA

11-01

TIERRALTA-CÓRDOBA

2020

Actividad introductoria: Luego de ver el video: “Proyecto G: la ciencia de los elementos” Responde de forma concreta las siguientes preguntas: 1-¿Qué diferencia hay entre las mezclas y las reacciones? R/ La diferencia entre mezclas y reacciones es que, cuando hacemos una mezcla, cada elemento sigue con sus propiedades; en cambio, las reacciones son combinaciones, es decir, cuando dos o más elementos se combinan, forman una sustancia nueva, está será llamada de otra forma. 2-¿Qué característica tienen los productos de los experimentos que se realizó? R/Los productos que se adquieren al finalizar los experimentos tienen características comunes, pues, pasan a ser polvos, entre otras. También se utilizó el agua y el vinagre, para este experimento se esperaba conducir electricidad por el agua, pero como el agua no es buena conductora de electricidad, se agregó vinagre, este es un electrolito que hace que la electricidad fluya. 3-¿Qué sucedió con las sustancias originales? ¿Se pueden recuperar? R/ Cuando realizamos una combinación las sustancias originales, pueden recuperarse algo de las sustancias originales, pero puede quedar en otra forma, pues se tiende a recuperar es el elemento. Comúnmente no se recupera, pues la reacción da una nueva sustancia, por lo que las combinadas quedan atrás. 4-¿Qué pasa con la descomposición del agua? ¿qué características tienen los productos de este proceso? R/ La descomposición del agua es algo muy dinámico, pues lo que hacen es recuperar los elementos mediante la electricidad, al final se logra separar el hidrogeno del oxígeno; Utilizan para esto vinagre ya que es un buen conductor de electricidad, como lo redacté anteriormente. Los productos de la descomposición son gases, pues está es su principal característica.

Actividad 1. 1. Lee la siguiente información y responde la pregunta: Al quemar un trozo de papel, este se transformó en ceniza y humo, y libera energía en forma de calor y luz, por lo que puedes concluir que es una reacción química. Preg: Argumenta, ¿Sera igual la masa del papel antes quemarlo y después de quemarlo?

R/ Según la ley de Lavoisier, seguirá siendo igual la masa del papel antes de quemarlo y después de quemarlos, pues en una reacción química ordinaria, la masa permanece constante, pues en los reactantes y en los productos obtenidos la masa consumida es igual. 2. Reflexiona. En el caso anterior, ¿se sigue cumpliendo la Ley de la conservación de la masa? R/ Si, la ley de la conservación de la masa de sigue cumpliendo.

Actividad de aplicación de conocimientos 1. Balancea las siguientes ecuaciones teniendo en cuenta el ejercicio guía y el material audiovisual. A.- Mn2O7 → MnO2 + O2 Elementos Mn O

Átomos en los reactivos 2 7

Átomos en los productos 1 4

Condición Desequilibrio Desequilibrio

1: se nivela el manganeso. Mn2O7 → 2MnO2 + O2 2 - 2 7 -O- 6 7 - 2*2=4 + 2= 6 Elementos Átomos en Átomos en los los reactivos productos Mn 2 2 O 7 6

2 -Mn- 2

Condición Equilibrio Desequilibrio

2: se nivela el oxígeno. 2Mn2O7 → 4MnO2 + 3O2 14 -O- 14 2*2= 4 - 4 2*7=14 - 4*2= 8 y 3*2= 6; 8+6= 14 4 -Mn- 4

Elementos Mn O

Átomos en los reactivos 4 14

Átomos en los productos 4 14

Condición Equilibrio Equilibrio

B.- Sb + HCl → SbCl3 + H2 Elementos

Átomos en los reactivos

Átomos en los productos

Condición

Sb Cl

1 1

1 3

Equilibrio Desequilibrio

H

1

2

Desequilibrio

1: se nivela el cloro. 1 -Sb- 1 3 -Cl- 3 3 -H- 2

Sb + 3HCl → SbCl3 + H2 1 - 1

3*1=3 3*1=3 Elementos

3 2

Sb Cl

Átomos en los reactivos 1 3

Átomos en los productos 1 3

H

3

2

Desequilibrio

Condición Equilibrio Equilibrio

2: se nivela el hidrogeno. 2-Sb- 2 6 -Cl- 6 6 -H- 6

2Sb + 6HCl → 2SbCl3 + 3H2 2*1=2 - 2*1=2 6*1=6 - 2*3=6 6*1=6 3*2=6 Elementos

Átomos en los reactivos

Átomos en los productos

Condición

Sb Cl

2 6

2 6

Equilibrio Equilibrio

H

6

6

Equilibrio

C.- PbS + O2 → PbO + SO2 Elementos

Átomos en los reactivos

Átomos en los productos

Condición

Pb S

1 1

1 1

Equilibrio Equilibrio

O

2

3

Desequilibrio

Como los demás elementos están nivelados, nivelamos el oxigeno 2 -Pb- 2 2 -S- 2 6 -O- 6

2PbS + 3O2 → 2PbO + 2SO2 2 - 2

2 2 3*2= 6 - 2 2*2= 4+2= 6 Elementos

Átomos en los reactivos

Átomos en los productos

Condición

Pb S

2 2

2 2

Equilibrio Equilibrio

O

6

6

Equilibrio

Elementos

Átomos en los reactivos

Átomos en los productos

Condición

Ca C

1 1

1 1

Equilibrio Equilibrio

O

3

3

Equilibrio

D. - CaCO3 → CaO + CO2

1CaCO3 → 1CaO + 1CO2 Esta ecuación está balanceada, solo le agregamos los coeficientes estequiométricos. E. Fe(OH)3 + H2SO4 → Fe2 (SO4)3 + H2O

Elementos

Átomos en los reactivos

Átomos en los productos

Condición

Fe

1

2

Desequilibrio

S

1

3

Desequilibrio

H

5

2

Desequilibrio

O

7

13

Desequilibrio

1: se nivela el hierro 2Fe(OH)3 + H2SO4 → Fe2 (SO4)3 + H2O 2 - 2

2 -Fe-2 1 -S- 3 8 -H- 2

1 2*3= 6 + 2= 8

-

1*3=3

10 -O- 13

2*3=6 + 4= 10

-

4*3=12 +1=13

Elementos

2

Átomos en los reactivos

Átomos en los productos

Condición

Fe

2

2

Equilibrio

S

1

3

Desequilibrio

H

8

2

Desequilibrio

O

10

13

Desequilibrio

2: se nivela el oxigeno 2 -Fe-2 3 -S- 3

2Fe(OH)3 + 3H2SO4 → Fe2 (SO4)3 + 6H2O 2 - 2

3*1=3 1*3=3 12-H- 12 2*3= 6 + 3*2=6=12 6*2=12 18 -O- 18 2*3=6 + 3*4=12=18- 4*3=12 + 6*1=6= 18 Elementos

Átomos en los reactivos

Átomos en los productos

Condición

Fe

2

2

Equilibrio

S

3

3

Equilibrio

H

12

12

Equilibrio

O

18

18

Equilibrio

Actividad de aplicación de conocimiento Balance las siguientes ecuaciones químicas por oxido - reducción indicando todo el procedimiento y a una de ellas escribirle: el agente oxidante, el agente reductor, la sustancia oxidada y la sustancia reducida

Solución 1. Cl2 + KOH

KCl + KClO3 + H2O

1. Observamos si la ecuación está bien escrita y completa. Cl2 + KOH

KCl + KClO3 + H2O

2. Colocamos los números de oxidación en cada elemento

0

+1 - 1

+1 -2 +1

Cl2 + KOH

+1

+1 +5 -2

-2

KCl + KClO3 + H2O

3. Observo y escribo que números de oxidación cambiaron (un elemento se oxida y uno se reduce).

-1

0

2 e- Cl2

Cl

0

(1) Reduce

x10

(5) Oxida

x2

+5

10 e- Cl2

Cl

Entonces -1 20 e- + 10Cl2= 20Cl +5

2Cl2= 4Cl + -20 e 12Cl2 = 20Cl-1 + 4Cl+5

Se cancela 20 e -

Procedemos a colocar los resultados como coeficientes en el lugar correspondiente. 12Cl2 + 24KOH

20 KCl + 4KClO3 + 12H2O

Se reduce la reacción 3Cl2 + 6KOH

5KCl + KClO3 + 3H2O

Reacción balanceada: 3Cl2 + 6KOH

5KCl + KClO3 + 3H2O

6-Cl- 6 6 -K- 6 6-H- 6 6-O- 6 El cloro cumple con los 4 objetivos (agente oxidante-reductor y siendo la sustancia oxidada y reducida).

2. PbS + Cu2S + HNO3

Pb(NO3)2 + Cu(NO3)2 + NO2 + S + H2O

1. Observamos si la ecuación está bien escrita y completa. PbS + Cu2S + HNO3

Pb(NO3)2 + Cu(NO3)2 + NO2 + S + H2O

2. Colocamos los números de oxidación en cada elemento -2

+1

-2

+1 +5 -2

+2 +5 -2

PbS + Cu2S + HNO3

+2 +5 -2

+4 -2

0

+1

-2

Pb(NO3)2 + Cu(NO3)2 + NO2 + S + H2O

3. Observo y escribo que números de oxidación cambiaron (un elemento se oxida y uno se reduce). En esta ecuación se sacan pares de redox Cu2+1S-2 = 2Cu+2(N+5O3-2)2 + 2e-

(Cu)

Pb+2S-2 = S0

+ 2e-

(S)

Cu2+1S-2 = S0

+ 2e-

(S)

H+1N+5O3-2 + e = N+4O2-2

(N)

Ahora se combinan los pares de redox PbS+CuS = 2S+2Cu(NO)+6e

(oxida)

HNO+e = NO

(reduce)

Se equilibran todos los átomos menos del óxido e hidrogeno. Pb+2S-2 + Cu+12S-2 + 6HNO3 → 2S0 + 2Cu+2(N+5O-23)2 + Pb(NO3)2 + 6e H+1N+5O-23 + e- → N+4O-22

(oxida) (reduce)

Se equilibran las cargas. O: Pb+2S-2 + Cu+12S-2 + 6HNO3 → 2S0 + 2Cu+2(N+5O-23)2 + Pb(NO3)2 + 6e- + 6H+ R: H+1N+5O-23 + e- + H+ → N+4O-22 Ahora se equilibran los átomos de oxígeno. O: Pb+2S-2 + Cu+12S-2 + 6HNO3 → 2S0 + 2Cu+2(N+5O-23)2 + Pb(NO3)2 + 6e- + 6H+ R:

H+1N+5O-23 + e- + H+ → N+4O-22 + H2O

Se iguala el número de electrones. O: Pb+2S-2 + Cu+12S-2 + 6HNO3 → 2S0 + 2Cu+2(N+5O-23)2 + Pb(NO3)2 + 6e- + 6H+|*1 R: H+1N+5O-23 + e- + H+ → N+4O-22 + H2O | *6 ________________________________________________________________ O: Pb+2S-2 + Cu+12S-2 + 6HNO3 → 2S0 + 2Cu+2(N+5O-23)2 + Pb(NO3)2 + 6e- + 6H+ R: 6H+1N+5O-23 + 6e- + 6H+ → 6N+4O-22 + 6H2O

Ahora se suma la ecuación y se corta. Pb+2S-2 + 12H+1N+5O-23 + Cu+12S-2 + 6e- + 6H+ → 2S0 + 6N+4O-22 + 2Cu+2(N+5O-23)2 + 6H2O + Pb(NO3)2 + 6e- + 6H+ Pb+2S-2 + 12H+1N+5O-23 + Cu+12S-2 → 2S0 + 6N+4O-22 + 2Cu+2(N+5O-23)2 + 6H2O + Pb(NO3)2

Ecuación equilibrada: PbS + Cu2S + 12HNO3 → Pb(NO3)2 + 2Cu(NO3)2 + 6NO2 + 2S + 6H2O

3. H2O2 + KMnO4 + H2SO4

K2SO4 + MnSO4 + O2 + H2O

1. Observamos si la ecuación está bien escrita y completa. H2O2 + KMnO4 + H2SO4

K2SO4 + MnSO4 + O2 + H2O

2. Colocamos los números de oxidación en cada elemento

+1

-1

+1

+7 -2

+1 +6 -2

H2O2 + KMnO4 + H2SO4

+1 +6 -2

+2 +6 -2

0

+1

-2

K2SO4 + MnSO4 + O2 + H2O

3. Se identifican todos los pares redox O: H+12O-12 → O02 + 2eR: K+1Mn+7O-24 + 5e- → Mn+2S+6O-24

(O) (Mn)

Se combinan los pares redox para la reacción parcial (oxidación - reducción) O: H+12O-12 → O02 + 2eR: K+1Mn+7O-24 + 5e- → Mn+2S+6O-24 Se equilibran todos los átomos menos del óxido e hidrógeno. O: H+12O-12 → O02 + 2eR: 2K+1Mn+7O-24 + 3H2SO4 + 10e- → 2Mn+2S+6O-24 + K2SO4 Se equilibran las cargas. O: H+12O-12 → O02 + 2e- + 2H+ R: 2K+1Mn+7O-24 + 3H2SO4 + 10e- + 10H+ → 2Mn+2S+6O-24 + K2SO4 Se equilibran los átomos de oxígeno. O: H+12O-12 → O02 + 2e- + 2H+ R: 2K+1Mn+7O-24 + 3H2SO4 + 10e- + 10H+ → 2Mn+2S+6O-24 + K2SO4 + 8H2O Se iguala el número de electrones. O: H+12O-12 → O02 + 2e- + 2H+| *5 R: 2K+1Mn+7O-24 + 3H2SO4 + 10e- + 10H+ → 2Mn+2S+6O-24 + K2SO4 + 8H2O| *1 O: 5H+12O-12 → 5O02 + 10e- + 10H+ R: 2K+1Mn+7O-24 + 3H2SO4 + 10e- + 10H+ → 2Mn+2S+6O-24 + K2SO4 + 8H2O Se suma la ecuación y se corta.

5H+12O-12 + 2K+1Mn+7O-24 + 3H2SO4 + 10e- + 10H+ → 5O02 + 2Mn+2S+6O-24 + 10e- + K2SO4 + 10H+ + 8H2O 5H+12O-12 + 2K+1Mn+7O-24 + 3H2SO4 → 5O02 + 2Mn+2S+6O-24 + K2SO4 + 8H2O

Reacción balanceada: 5H2O2 + 2KMnO4 + 3H2SO4 = K2SO4 + 2MnSO4 + 5O2 + 8H2O

4. CrI3+ KOH + Cl2

K2CrO4 + KIO4 + KCl + H2O

1. Observamos si la ecuación está bien escrita y completa. CrI3+ KOH + Cl2

K2CrO4 + KIO4 + KCl + H2O

2. Colocamos los números de oxidación en cada elemento +3 -1

+1 -2 +1

0

CrI3 + KOH + Cl2

+1

+6 -2

+1+7 -2

+1 -1

+1

-2

K2CrO4 + KIO4 + KCl + H2O

3. Se identifican todos los pares redox O: Cr+3I-13 → K+12Cr+6O-24 + 3eCr+3I-13 → 3K+1I+7O-24 + 24eR: Cl02 + 2e- → 2K+1Cl-1

(Cr) (I) (Cl)

Se combinan los pares redox para la reacción parcial (oxidación - reducción) O: Cr+3I-13 → K+12Cr+6O-24 + 3K+1I+7O-24 + 27eR: Cl02 + 2e- → 2K+1Cl Se equilibran todos los átomos menos del óxido e hidrógeno. O: Cr+3I-13 + 5KOH → K+12Cr+6O-24 + 3K+1I+7O-24 + 27eR: Cl02 + 2KOH + 2e- → 2K+1Cl Ahora Se equilibran las cargas. O: Cr+3I-13 + 5KOH → K+12Cr+6O-24 + 3K+1I+7O-24 + 27e- + 27H+ R: Cl02 + 2KOH + 2e- + 2H+ → 2K+1Cl Se equilibran los átomos de oxígeno. O: Cr+3I-13 + 5KOH + 11H2O → K+12Cr+6O-24 + 3K+1I+7O-24 + 27e- + 27H+

R: Cl02 + 2KOH + 2e- + 2H+ → 2K+1Cl-1 + 2H2O Se iguala el número de electrones. O: Cr+3I-13 + 5KOH + 11H2O → K+12Cr+6O-24 + 3K+1I+7O-24 + 27e- + 27H+ | *2 R: Cl02 + 2KOH + 2e- + 2H+ → 2K+1Cl-1 + 2H2O| *27________________________________________ O: 2Cr+3I-13 + 10KOH + 22H2O → 2K+12Cr+6O-24 + 6K+1I+7O-24 + 54e- + 54H+ R: 27Cl02 + 54KOH + 54e- + 54H+ → 54K+1Cl-1 + 54H2O Entonces, se suma la ecuación y se corta. 2Cr+3I-13 + 27Cl02 + 64KOH + 22H2O + 54e- + 54H+ → 2K+12Cr+6O-24 + 54K+1Cl-1 + 6K+1I+7O-24 + 54H2O + 54e- + 54H+ 2Cr+3I-13 + 27Cl02 + 64KOH → 2K+12Cr+6O-24 + 54K+1Cl-1 + 6K+1I+7O-24 + 32H2O Ecuación balanceada: 2CrI3 + 64KOH + 27Cl2 → 2K2CrO4 + 6KIO4 + 54KCl + 32H2O

5. PbO2 + Sb + KOH

PbO + KSbO2 + H2O

1. Observamos si la ecuación está bien escrita y completa. PbO2 + Sb + KOH

PbO + KSbO2 + H2O

2. Colocamos los números de oxidación en cada elemento +4 -2

0

+1 -2 +1

PbO2 + Sb + KOH

+2 -2

+1 +3 -2

+1

-2

PbO + KSbO2 + H2O

Ahora se combinan los pares redox para la reacción parcial (oxidación - reducción) O: Sb0 → K+1Sb+3O-22 + 3e-

(Sb)

R: Pb+4O-22 + 2e- → Pb+2O- 2

(Pb)

Se equilibran todos los átomos menos del óxido e hidrógeno. O: Sb0 + KOH → K+1Sb+3O-22 + 3eR: Pb+4O-22 + 2e- → Pb+2O-2

Se equilibran las cargas. O: Sb0 + KOH → K+1Sb+3O-22 + 3e- + 3H+ R: Pb+4O-22 + 2e- + 2H+ → Pb+2O-2

Se equilibran los átomos de oxígeno. O: Sb0 + KOH + H2O → K+1Sb+3O-22 + 3e- + 3H+ R: Pb+4O-22 + 2e- + 2H+ → Pb+2O-2 + H2O

Ahora, se iguala el número de electrones. O: Sb0 + KOH + H2O → K+1Sb+3O-22 + 3e- + 3H+ | *2 R: Pb+4O-22 + 2e- + 2H+ → Pb+2O-2 + H2O | *3 ________________________________________ O: 2Sb0 + 2KOH + 2H2O → 2K+1Sb+3O-22 + 6e- + 6H+ R: 3Pb+4O-22 + 6e- + 6H+ → 3Pb+2O-2 + 3H2O

Se suma la ecuación y se corta. 2Sb0 + 3Pb+4O-22 + 2KOH + 6e- + 2H2O + 6H+ → 2K+1Sb+3O-22 + 3Pb+2O-2 + 6e- + 3H2O + 6H+ 2Sb0 + 3Pb+4O-22 + 2KOH → 2K+1Sb+3O-22 + 3Pb+2O-2 + H2O Ecuación equilibrada: 3PbO2 + 2Sb + 2KOH → 3PbO + 2KSbO2 + H2O

6. Cr2(SO4)3 + KI + KIO3 + H2O

Cr(OH)3 + K2SO4 + I2

1. Observamos si la ecuación está bien escrita y completa. Cr2(SO4)3 + KI + KIO3 + H2O

Cr(OH)3 + K2SO4 + I2

2. Colocamos los números de oxidación en cada elemento

+3

+6 -2

+1 -1

+1+5 -2

+1

-2

Cr2(SO4)3 + KI + KIO3 + H2O Se identifican todos los pares redox

+3

-2 +1

+1 +6 -2

0

Cr(OH)3 + K2SO4 + I2

O: 2K+1I-1 → I02 + 2e

- (I)

R: 2K+1I+5O-23 + 10e- → I02 (I) Se combinan los pares redox para la reacción parcial (oxidación - reducción) O: 2K+1I-1 → I02 + 2eR: 2K+1I+5O-23 + 10e- → I02 Se equilibran todos los átomos menos del óxido e hidrogeno. O: 6K+1I-1 + Cr2(SO4)3 → 3I02 + 3K2SO4 + 2Cr(OH)3 + 6eR: 6K+1I+5O-23 + Cr2(SO4)3 + 30e- → 3I02 + 3K2SO4 + 2Cr(OH)3 Se equilibran las cargas. O: 6K+1I-1 + Cr2(SO4)3 → 3I02 + 3K2SO4 + 2Cr(OH)3 + 6e- + 6H+ R: 6K+1I+5O-23 + Cr2(SO4)3 + 30e- + 30H+ → 3I02 + 3K2SO4 + 2Cr(OH)3 Se equilibran los átomos de oxígeno. O: 6K+1I-1 + Cr2(SO4)3 + 6H2O → 3I02 + 3K2SO4 + 2Cr(OH)3 + 6e- + 6H+ R: 6K+1I+5O-23 + Cr2(SO4)3 + 30e- + 30H+ → 3I02 + 3K2SO4 + 2Cr(OH)3 + 12H2O Ahora, se iguala el número de electrones. O: 6K+1I-1 + Cr2(SO4)3 + 6H2O → 3I02 + 3K2SO4 + 2Cr(OH)3 + 6e- + 6H+ | *5 R: 6K+1I+5O-23 + Cr2(SO4)3 + 30e- + 30H+ → 3I02 + 3K2SO4 + 2Cr(OH)3 + 12H2O | *1 ______________________________________________________________ O: 30K+1I-1 + 5Cr2(SO4)3 + 30H2O → 15I02 + 15K2SO4 + 10Cr(OH)3 + 30e- + 30H+ R: 6K+1I+5O-23 + Cr2(SO4)3 + 30e- + 30H+ → 3I02 + 3K2SO4 + 2Cr(OH)3 + 12H2O Se suma la ecuación y se corta. 30K+1I-1 + 6K+1I+5O-23 + 6Cr2(SO4)3 + 30H2O + 30e- + 30H+ → 18I02 + 18K2SO4 + 12Cr(OH)3 + 30e- + 12H2O + 30H+ 5K+1I-1 + K+1I+5O-23 + Cr2(SO4)3 + 3H2O → 3I02 + 3K2SO4 + 2Cr(OH)3

Ecuación balanceada: Cr2(SO4)3 + 5KI + KIO3 + 3H2O → 2Cr(OH)3 + 3K2SO4 + 3I2