EXPLOSIVOS Y REACCIONES VIOLENTAS.

...

N-F :

EEProductos=--131.4KJmol+473KJmol+257KJmol=861.4KJmol

E(N-F)=(861.4 KJ/mol)/3=287.13 KJ/mol

Para N-Cl :

EEProductos=-232KJmol+473KJmol+363KJmol=604KJmol

E(N-Cl)=(604 KJ/mol)/3=201.33 KJ/mol

Para N-I :

EEProductos=-272KJmol+473KJmol+272KJmol=473KJmol

E(N-I)=(473 KJ/mol)/3=157.66 KJ/mol

5.- El NF3 es el único de los trihalogenuros termodinámicamente estable. El NCl3 puro y el NBr3 explotan violentamente incluso a -100ºC. Sin embargo, usted ha preparado el derivado yodado en condiciones normales en el laboratorio, que de acuerdo a los resultados anteriores posee enlaces N-X más débiles ¿Esta estabilidad relativa es suficiente para explicar por qué es posible sintetizar este tipo de compuestos termodinámicamente inestables?

La geometría triagonal plana le permite tener una mayor estabilidad a menor repulsión con los menores volúmenes atómicos del flúor, además de que el traslape de orbitales es mejor entre elementos del mismo periodo (N,F). Las especies voluminosas (blandas) como el I- y el Br- están menos propensas a formar enlaces covalentes con un cation tan duro como el N3+. Se pudo sintetizar un compuesto del tipo anterior al estar estabilizado por la formación del aducto NI3 · (NH3), si se calienta el producto y se elimina el amoniaco, el resultado es una especie altamente sensible a detonar.

6.- ¿Por qué tiene que esperar un poco para comenzar a llenar el tubo con NO?

Porque al iniciar la reacción dentro del matraz, se produce NO2, gas rojizo que no reacciona con el CS2 de la misma manera.

7.- Escriba la reacción de producción de NO

3Cu (s) + 8HNO3 (ac) 2NO (g) + 3 Cu(NO3)2 (ac) + 4H2O (l)

8.- ¿Por qué se debe tener cuidado de no introducir aire al tubo de NO?

Porque al contacto con el aire se forma NO2 por contacto del NO con O2

9.- ¿A qué se debe la explosión?

A que el CS2 es altamente inflamable CS2 + 3 O2 → CO2 + 2 SO2. La reacción es un proceso de combustion en el cual un combustible (CS2) reacciona con un agente oxidante (NO).

10.- ¿A qué se debe la coloración azul observada?

En el matraz a la formación de Cu(NO3)2. En la reacción final, la coloración azul de la luz es uno de los pocos ejemplos de luminiscencia química en fase gas, se forma un intermediario en estado excitado (alta energía), que se desexcita liberando parte de su energía como fotones, los electrones en el azúfre tienen acceso a orbitales d, se requiere poca energía para promoverlos a un orbital superior, por lo cual las transiciones ocurren a longitudes de onda más largas, correspondientes al color azul. ()

Las reacciones quimioluminiscentes no suelen liberar calor, porque en su lugar la energía se libera en forma de luz, he ahí el porqué no se calentó el tubo tras la reación.

11.- ¿Qué compuestos gasesos pudieron formarse?

Tras la explosión, N2, CO, CO2, SO2

12.- ¿Qué es el sólido amarillo que se queda en el tubo?

Azufre elemental sólido (S8)

13.- Algunos compuestos de nitrógeno son usados como explosivos. ¿Por qué son explosivos? De un ejemplo.

La exotermicidad de las reacciones de descomposición de estos compuestos se debe a la presencia de enlaces débiles que posteriormente formarán enlaces y moléculas más estables, como lo son: N2 (g), CO (g), CO2 (g). liberando una gran cantidad de gases a partir de un pequeño volumen de material.

Conclusiones

En esta práctica se corroboró que un explosivo puede descomponerse de una molécula inestable, a la formación de otras mucho más estable, como fue en la reacción de producción del triyoduro de nitrógeno y en la descomposición de este, esto se debe a que el triyoduro tiene una energía de enlace de 169 KJmol-1 lo cual indica que prefiere descomponerse en moléculas diatómicas como lo es el N2 y I2 y que el tipo de enlace que posee el N2 es triple, con una entalpia de enlace de 941 KJmol-1, mientras que el yodo posee un enlace sencillo y una entalpia de 152 KJmol-1. Estas características individuales de cada molécula, permite afirmar que el compuesto formado en este experimento es susceptible a su descomposición por su poca entalpia de enlace, comparada con la del nitrógeno diatómico.

Mientras que en el experimento 2 sucede lo mismo ya que pasa de 900 KJmol-1 a 3,000 KJmol-1, y debido a esta gran diferencia de entalpias entre reactivos y productos, es que se puede logar ver un destello azul como es en el segundo experimento.

Referencias

[1] Petrucci H., Ralph. Química General: Principios y aplicaciones modernas. Pearson Educación. 10edición.Madrid,2011.pp:266,267y268.

[2] Theodore I., Brown. Química La Ciencia Central. Pearson Educación. 9 edición. México, 2004. pp: 303-305.

[3] http://www.sciencebrothers.org/the-barking-dog/