Una reacción entre dos gases
Para que dos compuestos químicos reaccionen hay que ponerlos primeramente en contacto. En este trabajo se va a poner dos gases separados uno de otro en un tubo para observar cómo se comportan y relacionar este comportamiento con la teoría cinético-molecular de los gases y la teoría de colisiones en las reacciones químicas.
Enlace al guión de laboratorio.
Material- Tubo transparente de 40 cm de largo y 4 cm de diámetro- Algodón, HCl y NH3 - Soporte, nuez y pinza Alternativa: - Una campana transparente grande y dos platos pequeños |
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El tubo transparente puede ser tanto de vidio como de metacrilato, ambos aguantan bien la corrosión del HCl y del NH3 |
Comentarios a la preparación del montaje
Hay que formar dos bolas de algodón suficiente grandes como para taponar tanto las botellas como las bocas del tubo.
Los frascos de reactivos liberan gases nocivos que reaccionan entre si (hay que asegurar una buena ventilación).
Conviene poner ambos frascos suficientemente separados y taparlos con las bolas de algodón una vez abiertos.
Inclinando los frascos se impregnan superficialmente los algodones.
Es contraproducente impregnarlos demasiado y que atraviesen el algodón, ya que los reactivos alcanzarían los dedos y los gases se escaparían al exterior.
Una vez impregnados los algodones, se pasan simultáneamente a las bocas del tubo con la parte impregnada apuntando al interior del tubo.
Una vez encajados los algodones en las bocas del tubo, se cierran los frascos de reactivo aprovechando los segundos que pasan desde que los
algodones están en el tubo hasta que empieza la reacción.
Si se hace con campana transparente y dos platos, simplemente se sitúan los platos sobre el fondo de color, de añade un poco
de cada reactivo en cada plato y se cubren ambos platos con la campana transparente.
Aspectos didácticos
Este trabajo pretende:
- Aplicar cualitativamente la teoría cinético-molecular de los gases a la difusión de los reactivos.
- Relacionar el tiempo previo a la reacción con la difusión de los gases en el espacio entre los dos reactivos.
- Relacionar la asimatría de la reacción con la masa molecular de lso reactivos y la velocidad de su difusión.
- Aplicar la teoría de colisiones a la formación del producto sólido en el punto en que chocan las moléculas de
reactivos.
- Observar una reacción entre dos gases que forman un producto sólido.
El trabajo está orientado a lograr una imagen mental de las moléculas de los reactivos avanzando por el tubo hasta que,
al encontrarse, se produce la reacción.
Hay que hacer enfasis en que hay una difusión previa a la reacción en la que hay velocidades inversamente proporcionales
a la masa molecular de los reactivos. En estos niveles es mejor hacer la relación cualitativamente y no introducir la ley
de Graham y sus raices cuadradas, que desvían la atención hacia las matemáticas.
Es mejor enfocarse en que la reacción tiene lugar en el lado del tubo más cercano al HCl y a que eso nos indica que el
NH3, más ligero, recorre más distancia que el HCl.
Es interesante que se observe que el gas del interior del tubo se mueve aun cuando está cerrado. Se debe a que la reacción
es muy exotérmica y se producen corrientes de convección.
Si la reacción se hace con la campana transparente y los dos platos casi no se aprecia el tiempo de difusión, aunque sí se aprecian
las corrientes de convección en el interior de la campana.
 Material inicial |
 Tubo taponado con los algodones |
 Frente de reacción en el interior del tubo |
 Cloruro de amonio sólido formado en el interior del tubo |
 Campana transparente con los platillos de los reactivos en el interior |
 Campana transparente levantada al terminar la reacción |
Formación del frente de reacción en el tubo
Reacción bajo campana transparente
