TRABAJO PRACTICO N°6 QUIMICA DE HIDROGENO, OXIGENO Y CARBONO

TRABAJO PRACTICO N°6
QUIMICA DE HIDROGENO, OXIGENO Y CARBONO

1. Hidrógeno

a) Obtención de hidrógeno por desplazamiento

De los metales que utilizamos, el único que reacciona con agua fría es el
sodio:
Na (s) + H2O (l) ( NaOH (ac) + H2 (g)

b) En agua caliente

De los metales que utilizamos, el único que reacciona con agua caliente es
el aluminio:
Al (s) + 3 H2O (l) ( Al(OH)3 (ac) + 3 H2 (g)

c) Con ácido clorhídrico y ácido sulfúrico

Todos los metales utilizados reaccionan con ambos ácidos:
Zn (s) + 2 H+ (ac) ( Zn2+ (ac) + H2 (g)
2 Al (s) + 6 H+ (ac) ( 2 Al3+ (ac) + 3 H2 (g)
Fe (s) + 2 H+ (ac) ( Fe2+ (ac) + H2 (g)

d) Con NaOH

Los metales que reaccionan son cinc y aluminio:
Zn (s) + 2 OH- (ac) ( ZnO22- (ac) + H2 (g)
Ion cincato
2 Al (s) + 2 OH- (ac) + 2 H2O ( 2 AlO2- (ac) + 3 H2 (g)

NOTA: La producción de H2 en todas estas reacciones se prueba acercando una
astilla encendida a la boca del tubo de ensayo, el H2 se enciende y
reacciona con el O2 del aire para formar H2O (g); la explosión resultante
produce una chispa amarilla, el sistema cede calor a su entorno. Todo esto
demuestra que el hidrógeno es combustible.

2. Oxígeno


Caracterización del peróxido de hidrógeno



Acción oxidante

a) 2 I- (ac) + H2O2 (ac) + 2 H+ (ac) ( I2 (s) + 2 H2O (l)
b) 2 Fe2+ (ac) + H2O2 (ac) + 2 H+ (ac) ( 2 Fe3+ (ac) + 2 H2O (l)


Acción reductora

a) 2 MnO4- (ac) + 5 H2O2 (ac) + 6 H+ (ac) ( 2 Mn2+ (ac) + 5 O2 (g) + 8 H2O
(l)
b) Cr2O72- (ac) + 3 H2O2 (ac) + 8 H+ (ac) ( 2 Cr3+ (ac) + 3 O2 (g) + 7 H2O
(l)

c) Determinación del oxígeno activo en el peróxido de hidrógeno

MnO2 (s) + H2O2 (ac) + 2 H+ (ac) ( Mn2+ (ac) + O2 (g) + 2 H2O (l)

NOTA: La concentración del agua oxigenada suele expresarse en volúmenes,
esto es los litros de O2 (medidos en CNTP) que se desprenden por
descomposición de cada litro de solución de H2O2, según la ecuación:
2 H2O2 (ac) ( 2 H2O (l) + O2 (g).

La solución que se usa en el trabajo práctico de 10 volúmenes (o sea que
cada litro de solución puede desprender al descomponerse 10 l de O2,
medidos en CNTP), es una solución 3% en masa, que se consigue en las
farmacias y se utiliza como antiséptico suave.

3. Carbono

a) Un uso metalúrgico del carbono

2 OCu (s) + C (s) ( 2 Cu (s) + CO2 (g)

CO2 (g) + Ca(OH)2 (ac) ( CaCO3 (s) + H2O (l)
Agua de cal


b) Preparación y propiedades del CO2 y el ácido carbónico

NaHCO3 + HCl (g) ( NaCl (ac) + CO2 (g) + H2O (l)
o
NaHCO3 + HCl (g) ( NaCl (ac) + H2CO3 (ac)

H2CO3 (ac) + Ca(OH)2 (ac) ( CaCO3 (s) + 2 H2O (l) (tubo 1)
Agua de cal
H2CO3 (ac) + CaCl2 ( no reacciona (tubo 2)

NOTA: El hecho de que se forme un precipitado de CaCO3 en el tubo 1, pero
que esto no ocurra en el tubo 2, se debe a la diferencia de pH. En el tubo
1 el pH es alcalino, y el CaCO3 es estable en estas condiciones. En el tubo
2 el pH es ácido, y el CaCO3 se disuelve fácilmente en soluciones ácidas,
por lo tanto no se forma, porque es espontánea la reacción inversa, o sea:
CaCO3 (s) + 2 H+ (ac) ( Ca2+ (ac) + H2O (l) + CO2 (g)


El CO2 no es un gas ni combustible (que puede arder) ni comburente (que
hace entrar en combustión o la activa), es un producto de combustión y
absorbe calor radiante. Cuando se libera CO2 de un extinguidor de fuego a
base de CO2, el gas cubre el fuego e impide la llegada de O2 (gas
comburente) al material combustible.