Práctica nº 3. Obtención y propiedades del oxígeno. Introducción a la catálisis y a la estequiometria.

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5.- Masa del residuo: 1,5g.

Parte III.

Cálculo del contenido de oxígeno.

1.- Gramos de KClO3: 122,5g.

2.- Moles de KClO3: 0,03moles.

3.- Moles de O2 liberados: 0,04moles.

4.- Gramos de O2 liberados: 1,56g.

5.- Porcentaje de O2 en el KClO3: 39,18g.

Preguntas y ejercicios.

1.- ¿Qué se entiende por catalizadores?: es una sustancia química, simple o compuesta, que modifica la velocidad de una reacción química, interviniendo en ella pero sin llegar a formar parte de los productos resultantes de la misma.

2.- ¿Cuál es el catalizador en esta reacción?: MnO2.

3.- ¿Qué color presenta el oxígeno?: No tiene color.

4.- ¿Es soluble el O2 en agua? ¿Qué permite saberlo?: La solubilidad del O2 en agua es muy pequeña, son pocos los volúmenes del gas que llegan a disolverse en agua.

5.- Investigue un método industrial para producir de O2: Dado que constituye aproximadamente el 21% de la atmósfera, se obtiene industrialmente mediante destilación fraccionada del aire líquido. En la parte alta de la columna de destilación se separa el nitrógeno gaseoso que es el componente más volátil, mientras que el oxígeno se recoge líquido por la base de la misma. En la actualidad los procesos de destilación se producen simultáneamente, ya que el nitrógeno gaseoso frio que se recoge en la cabecera del destilador se utiliza para enfriar el aire en intercambiadores de calor, que queda parcialmente licuado con un contenido de oxígeno muy superior al 21%.

Otra forma de obtención del oxígeno es la electrólisis del agua a la que previamente se le añade ácido sulfúrico o sosa con el objeto de hacerla conductora. En este proceso se desprende hidrogeno en el cátodo y oxígeno en el ánodo.

En el laboratorio, el oxígeno se obtiene por descomposición de algunos de sus compuestos. Los óxidos de plata y de mercurio se descomponen térmicamente para dar oxígeno y el metal correspondiente. El clorato de potasio (KClO3) se descompone en cloruro de potasio y oxígeno en una reacción catalizada por el dióxido de manganeso. El peróxido de sodio (Na2O2) se descompone por la acción del agua generando hidróxido de sodio y oxígeno.

6.- Describa los principales usos del O2: Se usa para el afinado del acero en la industria siderúrgica, para la obtención industrial de muchas sustancias químicas, como los ácidos sulfúrico y nítrico, el acetileno y el epoxyetano.

Se utiliza también, en forma líquida, como combustible de cohetes y misiles, para producir la llama de las soldaduras oxiacetilénica y oxhídrica y para la fabricación de explosivos.

Se utiliza en medicina como componente del aire artificial para personas con insuficiencias respiratorias graves. El ozono se usa como bactericida en algunas piscinas, para la esterilización de agua potable (aunque es más caro que el cloro), y como decolorante de aceites, ceras y harinas.

7.- ¿Qué sustancias se forman cuando el O2 reaccionan con los metales y los no metales? De ejemplos:

Son compuestos con elevado punto de fusión que se forman como consecuencia de la reacción de un metal con él oxigeno. Esta reacción es la que produce la corrosión de los metales al estar expuesto al oxigeno del aire.

Un ejemplo de formación de un óxido metálico es la reacción del magnesio con él oxigeno, la cual ocurre con mayor rapidez cuando se quema una cinta de magnesio. La cinta de magnesio de color grisáceo se torna en un polvo blanco que es el óxido de magnesio. Ecuación:

Mg2+O2→MgO2

Los Óxidos Metálicos se denominan también Óxidos Básicos por que tiene la propiedad de reaccionar con el agua y formar bases o hidróxidos. Ejemplo:

MgO+H2O→Mg(OH)2

Las bases se pueden reconocer fácilmente a través de un cambio de color en un indicador acido-básico como el papel tornasol. Las disoluciones básicas tornan el papel tornasol rosado a un color azul al entrar en contacto con ella.

Los óxidos no metálicos son compuestos de bajos puntos de fusión que se forman al reaccionar un no metal con el oxigeno. Se denominan también anhídridos y muchos de ellos son gaseosos. Ejemplo:

C+O2→CO2

Cuando los óxidos metálicos reaccionan con el agua forman ácidos, por lo que se le llaman también óxidos ácidos.

Ejemplo: CO2+H2O→H2CO3

Los ácidos se pueden también reconocer por el cambio de color de un indicador ácido-base como el papel tornasol. Las disoluciones ácidas tornan el papel tornasol azul a un color rosado al entrar en contacto con ella.

Los ácidos producidos por la reacción de los óxidos no metálicos con el agua se denominan Oxácidos debido a que contienen Oxigeno.

CONCLUSIÓN.

Una vez obtenidos estos resultados podemos entender que el oxigeno juega un papel fundamental en las sutancias químicas, como primer factor