Sesión 7: Fin de fiesta

1. ¿Quién se llevará un gramo de plata (Ag) a casa?
En esta sesión, habéis podido comprobar lo que le sucede al nitrato de placa y al cobre cuando se ponen en contacto. ¿Lo sabéis? ¿No? Entones, os daré un par de pistas:
La varilla de cobre disminuye su grosor y la disolución cambia, poco a poco, de color y toma un tono azulado, debido a la disolución del cobre.
La plata precipita, y aparece una masa brillante, rodeando al fragmento de cobre y en el fondo del vaso de precipitados.
                                                   

2. ¿Qué ocurre cuando mezclamos permanganato potásico y agua oxigenada?
En este caso, veremos cómo se procede para mezclar una disolución de peróxido de hidrógeno (agua oxigenada, H2O2) de concentración desconocida con una disolución de permanganato potásico. La ventaja de utilizar permanganato potásico es que tiene un color violeta muy intenso, por lo que la disolución que está siendo valorada permanece incolora hasta que se rebasa levemente el punto de equivalencia, momento en el que toma un color rosado.

                                          

3. Producir hidrógeno combustible para cohetes.
ATENCIÓN: El siguiente experimento de química debe realizarse en el laboratorio de tu escuela, y bajo la supervisión de un docente capacitado.
Hoy vamos a ver como hacer Hidrógeno fácil. El hidrógeno es una gas incoloro, inodoro e insípido. Constituye el 75% del universo, y es el elemento químico mas liviano que se conoce.
Este gas tubo mucho “auge” cuando empezó a estudiarse su posibilidad de utilizarlo como combustible de cohetes y naves espaciales. Y precisamente, es uno de sus usos mas importantes en la actualidad.

Nosotros vamos a generar oxígeno mediante una reacción química muy simple. Veamos que necesitamos.
Materiales:
* 1 Matraz
* Zinc
* Ácido Clorhídrico
* Globo
* Mechero largo (mas de 2 metros)
                     

4. Cromatografía muy simple sobre papel de filtro.

La cromatografía es una técnica de separación de sustancias que se basa en las diferentes velocidades con que son arrastradas cada una de ellas a través de un medio poroso por un disolvente en movimiento.
A medida que el agua (el disolvente) va desplazándose por el papel de filtro (el medio poroso), arrastra consigo los pigmentos que contiene la mancha de tinta. Como no todos son arrastrados con la misma velocidad, al cabo de un rato se forman unas franjas de colores que corresponden a los componentes de la tinta del rotulador.

Materiales:

• papel de filtro (sirven los filtros de las cafeteras)
• rotuladores de colores
• vaso con agua
• sal, alcohol.

  

Recortamos un trozo de papel de filtro y dibujamos en el centro una mancha de tinta con uno de los rotuladores. Luego hacemos un agujero en el centro del papel de filtro y por él metemos una tira de papel de filtro. Por último ponemos el papel sobre el vaso con agua, de manera que el extremo del tubito quede dentro del agua.
El agua sube por el tubito de papel y llega a la mancha de tinta. Al desplazarse por el papel de filtro el agua arrastra la tinta formando unas franjas de colores.
Se puede repetir el experimento utilizando agua con sal o alcohol.

Procedimiento

La tira del papel poroso debe tener unos 4 cm de ancho y ser un poco mas larga que la altura del vaso.
Enrolla un extremo en un bolígrafo (puedes ayudarte de cinta adhesiva) de tal manera que el otro extremo llegue al fondo del vaso.
Dibuja una mancha con un rotulador negro en el extremo libre de la tira, a unos 2 cm del borde. Procura que sea intensa y que no ocupe mucho.
Echa en el fondo del vaso alcohol, hasta una altura de 1 cm aproximadamente.
Sitúa la tira dentro del vaso de tal manera que el extremo quede sumergido en el alcohol pero la mancha que has hecho sobre ella quede fuera de él.
Puedes tapar el vaso para evitar que el alcohol se evapore.
Repite la experiencia utilizando diferentes tintas.

5. Clorato de potasio y un osito de gominola.
Aquí tenemos otro ejemplo de una reacción redox. Reacciona el clorato potásico fundido, un potente agente oxidante, con la sacarosa del osito. Como resultado se forma dióxido de carbono, vapor de agua y cloruro potásico. Se trata de una reacción altamente exotérmica.

6. Ensayos de coloración a la llama de diferentes elementos.
El ensayo se realiza con un hilo de platino limpio, procurando que el compuesto sea lo más volátil posible. Para lograr esta volatilización, con frecuencia se humedece con ácido clorhídrico (frecuentemente se forman haluros volátiles) si bien, dependiendo del contraión del metal correspondiente, se pueden requerir distintos procedimientos de análisis. Por ejemplo, si tenemos un silicato, se mezcla primero con CaSO4 en proporción 1:1, ambos muy bien pulverizados, y se empastan con 2 o 3 gotas de clorhídrico concentrado, llevándose la mezcla a la llama, o si tenemos los sulfuros insolubles, se tuestan inicialmente para transformarlos en SO4(2-) y luego se humedecen en ácido clorhídrico concentrado; los sulfatos poco solubles se reducen previamente a sulfuros manteniéndolos un rato en la zona reductora de la llama.

Una vez que se tiene el compuesto a ensayar en el extremo del hilo de platino, se introduce en la llama; primero se hace en la base de la llama para evitar que los compuestos más volátiles pasen desapercibidos y después se ensaya en zonas de mayor temperatura. En función del color que se produzca en la llama, el ensayo será positivo para un elemento u otro; en ocasiones, para observar mejor el color, se suelen usar vidrios coloreados.

Así, ¿cuáles son las coloraciones más características de los distintos elementos que se pueden ensayar a la llama? ¿Qué elemento cabe suponer si aparece un color u otro?

• Carmín: litio. Color muy persistente y fácil de observar. Aún así, se puede observar a través de un vidrio azul, en cuyo caso se ve violeta, y a través de un vidrio verde, que deja de observarse el color.
• Anaranjada o rojo ladrillo: calcio. Se trata de un color fugaz (por volatilidad), fácil de confundir con el estroncio. Si se observa a través de un vidrio azul se ve de color verde.
• Escarlata: estroncio. Es un color fugaz y, como hemos dicho, por esto mismo resulta fácil confundirlo con el calcio, más por su fugacidad que por semejantes en la tonalidad. En efecto, ya vimos en la entrada sobre los colores en los fuegos artificiales que el estroncio suele ser el responsable del color rojo de los mismos.
• Amarillo: sodio. Se trata de un color intenso y reconocible. El color es invisible a través de un vidrio azul de cobalto, por lo que se usa para evitar que el sodio actúe como interferente en el ensayo de otros elementos, como por ejemplo el potasio. A través de un vidrio verde se ve amarillo anaranjado. El sodio es muy frecuente como contaminante en sales de otros elementos metálicos y no es rara su interferencia.
• Violeta pálido: potasio. Es un color difícil de observar, además de que el sodio suele interferir. Por este motivo se suele observar a través de un vidrio azul de cobalto, para que el sodio no interfiera, en cuyo caso se observar un violeta púrpura.
• Verde pajizo: bario. Es difícil de excitar (transición electrónica energética) por lo que requiere una llama con bastante potencia. Si la llama no es adecuada no se podrá observar.
• Verde puro: talio (en llama reductora) y teluro (en llama oxidante). El talio sólo se podrá observar al excitar en la base de la llama y es muy fugaz porque forma sales bastante volátiles.
• Verde pálido: vanadio y molibdeno.
• Verde esmeralda: sales de cobre, excepto los halógenos.
• Azul verdoso: haluros de cobre.
• Azul pálido: plomo, bismuto, astato, antimonio y teluro (si se ensaya en llama reductora; ya hemos visto que el teluro en llama oxidante da color verde). Todos estos elementos deterioran el hilo de platino.
• Azul violáceo: sales de iridio y cloruro de estaño.
• Violeta débil y azulado: sales de rubidio y de cesio.
• Violeta intenso (morado): cianuros y cloruros de mercurio, como el HgCl2 y el Hg2Cl2.

7. Dibujar con nitrato de plata sobre un papel. Si lo dejamos secar al Sol y esperamos un poco obtenemos...

8. Aprendemos a participar en el blog

¡A merendar!