Reporte de una práctica sobre la reactividad de distintos metales a partir de si radio atómico, energía de ionización, condiciones de reacción, etc.

1. Universidad Nacional Autónoma de México
Escuela Nacional Colegio de Ciencias y Humanidades
Plantel Naucalpan
Química III
Nombre del proyecto:
“Reactividad de los metales con agua”
Nombre de los integrantes del equipo:
Kaori N. Sánchez Carrillo
Itzel Baltazar Pimentel
Antonio Rafael Soto
Miguel Eduardo Almazán Hernández
Nombre del profesor:
Osvaldo García García

2. Introducción
El fundamento experimental de la tabla periódica de los elementos es la ley
periódica: algunas propiedades se repiten periódicamente cuando los
elementos se disponen en orden creciente de número atómico. El fundamento
teórico es que las propiedades de un elemento están relacionadas con la
configuración electrónica de sus átomos y los elementos de un mismo grupo
de la tabla periódica tienen configuraciones similares.
El carácter metálico y no metálico de los átomos puede relacionarse con un
conjunto de propiedades atómicas. En general, se asocian con los metales los
radios atómicos grandes y las energías de ionización bajas y con los no
metales los radios atómicos pequeños, las energías de ionización altas y las
afinidades electrónicas con valores negativos grandes.

3. Objetivos
Elaborar una hipótesis que relacione la posición de los metales en la tabla periódica
con su actividad química.
Elaborar una hipótesis que relacione la actividad de los metales con el radio atómico.
Elaborar una hipótesis que relacione la energía de ionización y la actividad química.
Verificar experimentalmente sus hipótesis al hacer reaccionar metales con agua.
Hipótesis
Hipótesis 1
Todos los metales tienen propiedad química distinta en la tabla periódica, tendrán una
reacción distinta.
Hipótesis 2
Debido a que todos los elementos tienen radio atómico distinto entonces reaccionaran
de distinta forma.
Hipótesis 3
Si suministramos energía de ionización se sabrá la reactividad del metal.

4. Material
• Metales
• Na
• K
• Mg
• Sr
• Al
• Sn
• Pb
• Fe
• Cu
• Ca
• Zn
• Fenolftaleína
• Agua destilada
• 2 Vasos precipitados
• 1 Mechero
• 10 Tubos de ensayo
• 1 Pinzas para tubo de ensayo
• 1 Gradilla
• Cerillos o encendedor
• 1 Cronómetro

5. Procedimiento
1. En un vaso de precipitado medir 20 ml de agua destilada agregar 2 gotas
de fenolftaleína, agregar un pedazo pequeño (del tamaño de una lenteja)
de potasio metálico, al que se ha eliminado con un papel los residuos de
petróleo que hay sobre su superficie.
2. En un vaso de precipitado medir 20 ml de agua destilada agregar 2 gotas
de fenolftaleína, tapa con un vidrio e reloj el vaso y levantándolo un poco
por un lado, agregar un pedazo pequeño (del tamaño de una lenteja) de
sodio metálico y volver a tapar rápidamente. Levantar un poco el vidrio y
acercar un cerillo encendido. Observa y toma el tiempo en que tardó en
aparecer la coloración rosada. Describe tus observaciones.

6. 3. En 9 tubos de ensayo depositar 7 ml de agua destilada y dos gotas de
fenolftaleína. Uno por uno se le hará el siguiente tratamiento: Agregar para
el pedazo de metal, tapar con el dedo la boca del tubo. Hasta que cambie
de color destapar y acercar el cerillo encendido. Observa y toma el tiempo
en que tardó en aparecer la coloración rosada. Describe tus observaciones.
4. Si con agua fría no reaccionaron alguno de los metales, someterlos a
calentamiento lento hasta que se observe cambio de color y acerque el
cerillo encendido.

7. Resultados
Primero utilizamos el Sodio (Na) y cuando tuvo contacto con el agua y la
fenolftaleína hizo una péquela “explosión” y se disolvió muy rápido, en cuestión
de segundos y mientras se consumía hacia un movimiento circular en el vaso.
El Potasio (K) tuvo una reacción similar a la del sodio pero cuando este se cayó
al agua con la Fenolftaleína exploto un poco más que el Sodio y por ende se
consumió más rápido.
El Magnesio (Mg) no se disolvió con el agua y la fenolftaleína pero al calentarlo
con el mechero se notó que dicha sustancia paso de estar turbia a ser
transparente y de ser transparente a tener un color rosa claro, además cuando
estaba hirviendo el agua parecía que había pequeñas explosiones y empujaban
al mineral fuera del tubo.
El Aluminio (Al) tuvo una reacción similar que el magnesio, solamente vario el
tiempo en el que el agua pasaba de ser turbia a ser totalmente transparente y
por ultimo rosa.

8. El Plomo (Pb) al igual que el Magnesio y Aluminio no se disolvió el mineral
pero el agua con fenolftaleína tuvo cambios químicos al elevar su
temperatura con el mechero.
El Zinc (Zn), además del agua destilada y la fenolftaleína utilizamos acido y
a diferencia del Plomo, Aluminio y Magnesio, este si se disolvió y en un
tiempo muy corto.

9. Metal Tiempo de reacción
K
A temperatura ambiente la reacción
fue al instante y tardo 5 seg. en
deshacerse
Na
A temperatura ambiente la reacción
fue al instante y tardo 70 seg. en
deshacerse
Mg
Agregándole calor reacciono a las 45
seg. con el cambio de coloración
Al
Con calor su reacción tardo 45 seg.
con el cambio de coloración
Sn
Con calor su reacción fue en 2 min.
con el cambio de coloración
Pb
Al calor su reacción tardo 90 seg. su
reacción y el cambio de coloración.
Tabla de resultados

10. Análisis de resultados
T.a.
Na(s) + H2O(L) Na(OH)(ac) + H2(g)
T.a.
K(s) + H2O(L) K(OH)(ac) + H2(g)
Calor
Mg(s) + H2O(L) Mg(OH)2(ac) + H2(g)
Calor
Al(s) + H2O(L) Al(OH)3(ac) + H2(g)
Calor
Sn(s) + H2O(L) Sn(OH)2(ac) + H2(g)
Calor
Sn(s) + H2O(L) Sn(OH)4(ac) + H2(g)
Calor
Pb(s) + H2O(L) Pb(OH)2(ac) + H2(g)
Calor
Pb(s) + H2O(L) Pb(OH)4(ac) + H2(g)

11. T.a.
Ca(s) + HCl(L) CaCl(ac) + H2(g)
T.a.
Zn(s) + HCl(L) ZnCl2(ac) + H2(g)
Para los metales que, en su posición, en la tabla periódica se encuentran mas
a la izquierda y abajo, su radio atómico es mayor, motivo por el cual, es más
difícil que reaccionen con el agua, ya que son más estables, atómicamente.
Sin embargo sucede de manera totalmente opuesta con la energía de
ionización, es decir, que entre más arriba y a la derecha se encuentre, menor
es su energía de ionización, motivo por el cual entre menor sea ésta, mayor
reactivo es el metal.

12. Las condiciones de reacción son muy importantes, ya que algunos metales,
tales como el Sodio (Na) y el Potasio (K) son altamente reactivos, es decir,
reaccionan con facilidad al contacto con el agua, desprendiendo Hidrógeno
(H) de forma inmediata, sin embargo, otros, tales como el Zinc (Zn) o el Calcio
(Ca), necesitan de condiciones más específicas, como sumergirlos en ácido
clorhídrico (HCl) y otros necesitan de calor para reaccionar con agua.
Debido a que en todas las reacciones se desprende Hidrógeno (H) el cual es
muy volátil, todas las reacciones son endotérmicas, es decir, que absorben
calor del exterior.

13. Conclusiones
Al finalizar el experimento pudimos comprobar que nuestra hipótesis número
3 es verídica ya que al aplicar una ionización a los minerales se volvieron más
vulnerables y es más fácil saber su reactividad con el agua y la fenolftaleína y
al ver su reactividad comprobamos que nuestra hipótesis número 1 también
es correcta porque el periodo y la familia de los elementos en la tabla
periódica es lo que hace similar en algo a los elementos, el ejemplo más claro
fue el Sodio (Na) y el Potasio (K) que reaccionaron casi de igual manera y
ambos pertenecen al Grupo I de la tabla y al saber que estas dos hipótesis
son verdaderas también podemos afirmar que nuestra 2° hipótesis también es
correcta por que el radio atómico se basa en la posición en la tabla periódica y
puede ser manipulado por medio de la ionización.