UNIVERSIDAD DEL ATLANTICO(LABORATORIO N4: DESCOMPOSICIN DEL CLORATO DE POTASIO TERMICAMENTE)

FACULTAD DE INGENIERA

DEPARTAMENTO DE INGENIERA MECNICA

PRIMER SEMESTRE

QUIMICA GENERAL I

DE: ABRAHN JOS PREZ MAESTRE

PARA: CARMEN ALICIA ARIAS VILLAMIZAR

BARRANQUILLA, ATLANTICO

2014

DESCOMPOSICIN TERMICA

CLORATO DE POTASIO

Abstract: Since ancient times, various procedures have been performed in order to change the composition of certain products by changing their chemical structure causing it to emit or add other compounds generally did not know what was happening when a substance is subjected to certain changes , only did so spontaneous a philosophy that the outcome of these experiments was assumed .Experiments were made to the philosophers method where logic led to a result which for sure was not true. This experiment led us to ask what was happening with different elements and substances, and encouraging research and likewise Chemistry. Let us now explain the various changes of matter and decay. The decomposition is a process that is done with the help of the transformation of energy in different kinds leading to the separation of substances or compounds, depending on the different points of the phase change to the elements of a substance.Today there are different methods of decomposition and one of them is the thermal decomposition, which as its name suggests it is hot, transformation of heat into kinetic energy and this in turn to heat in a substance. In the laboratory this energy change for certain substances are more sensitive to heat than others and thus the compounds may be separated from a mix.

ResumeLa descomposicin trmica o termlisis, es una descomposicin qumica causada por el calor. La temperatura de descomposicin de una sustancia es la temperatura a la que la sustancia se descompone qumicamente.La reaccin suele ser endotrmica que se requiere calor para romper los enlaces qumicos en el compuesto descomponerse. Si la descomposicin es suficientemente exotrmica, se crea un bucle de retroalimentacin positiva produciendo la fuga trmica y, posiblemente, una explosin.La descomposicin qumica es, con frecuencia, una reaccin qumica no deseada, pues la estabilidad de un compuesto es siempre limitada cuando se le expone a condiciones ambientales extremas como el calor, la electricidad, las radiaciones, la humedad o ciertos compuestos qumicos (cidos, oxidantes, etc). Los casos ms frecuentes de descomposicin son la descomposicin trmica o termlisis, la electrlisis y la hidrlisis. La descomposicin qumica total de un compuesto origina los elementos que lo constituyen.

El clorato de potasioEl clorato de potasio o clorato potsico es una sal formada por el anin clorato y el catin potasio. En su forma pura forma cristales blancos. Es el clorato ms comn en la industria, y se encuentra en la mayora de los laboratorios.Se consigue en estado slido cristalino, polvo o en forma de grnulos de color blanco. Algunos de sus usos ms conocidos y cotidianos son en la manufactura de explosivos, fsforos, en diversidad de tintes como la por ejemplo en la anilina negra, Papel, como fuente de aportacin de O2 en algunos anlisis clnicos, sustancia desinfectante, blanqueador...

Palabras claveDescomposicin del clorato potsico (trmicamente) aprovechando la sensibilidad de sus elementos a cierta temperatura, rompiendo los enlaces qumicos presentes.

IntroduccinCloratosLos cloratos son sales del cido clrico HClO3. Contienen el cloro en estado de oxidacin +V. Se trata de oxidantes fuertes aunque a su vez pueden ser oxidados a percloratos ClO4-. Debido a su elevado carcter oxidante y su alta inestabilidad asociada no se encuentran en la naturaleza.Sus compuestos ms usados son los siguientes: clorato de sodio (NaClO3) clorato de potasio (KClO3) clorato de bario (Ba[ClO3]2) clorato de amonio (NH4ClO3) clorato de estroncio (SrClO3) clorato de cromo (III) (Cr[ClO3]3)Los cloratos se encuentran constituidos en algunas formulaciones pirotcnicas pero, debido a su inestabilidad, se han ido sustituyendo por percloratos ms seguros. Tambin son empleados en la elaboracin de algunos explosivos. Sus mezclas con material inflamable resultan extremadamente peligrosas ya que pueden detonar sin razn aparente.La reaccin violenta con el fsforo se utiliza en las cerillas. La cabeza de la cerilla contiene pequeas cantidades de clorato de potasio adems de sustancias oxidables y almidn o parecido como pegamento. El rea contra qu se mueve la cerilla contiene fsforo rojo que con el calor de la friccin se transforma parcialmente en fsforo blanco. Este finalmente reacciona con el clorato y la energa liberada enciende la cerilla. Otra aplicacin de los cloratos es su uso como herbicida.

PotasioEl potasio es un elemento qumico de la tabla peridica cuyo smbolo qumico es K, cuyo nmero atmico es 19. Es un metal alcalino de color blanco-plateado, que abunda en la naturaleza en los elementos relacionados con el agua salada y otros minerales. Se oxida rpidamente en el aire, es muy reactivo, especialmente en agua, y se parece qumicamente al sodio. Es el quinto metal ms ligero y liviano; es un slido blando que se corta con facilidad con un cuchillo, tiene un punto de fusin muy bajo, arde con llama violeta y presenta un color plateado en las superficies expuestas al aire, en cuyo contacto se oxida con rapidez, lo que obliga a almacenarlo recubierto de aceite.Al igual que otros metales alcalinos reacciona violentamente con el agua desprendiendo hidrgeno, incluso puede inflamarse espontneamente en presencia de agua. El potasio metal se usa en clulas fotoelctricas. El cloruro y el nitrato se emplean como fertilizantes. El perxido de potasio se usa en aparatos de respiracin autnomos de bomberos y mineros. El nitrato se usa en la fabricacin de plvora y el cromato y dicromato en pirotecnia. El carbonato potsico se emplea en la fabricacin de cristales. La aleacin NaK, una aleacin de sodio y potasio, es un material empleado para la transferencia de calor. El cloruro de potasio se utiliza para provocar un paro cardaco en las ejecuciones con inyeccin letal.Otras sales de potasio importantes son el bromuro, cianuro, potasio, yoduro, y el sulfato.

Descomposicin QumicaLa descomposicin qumica es un proceso que experimentan algunos compuestos qumicos en el que, de modo espontneo o provocado por algn agente externo, a partir de una sustancia compuesta se originan dos o ms sustancias de estructura qumica ms simple. Es el proceso opuesto a la sntesis qumica.La ecuacin qumica generalizada de una descomposicin qumica es:

Un ejemplo especfico es la electrlisis de agua que origina hidrgeno y oxgeno, ambos en estado gaseoso:

La descomposicin qumica es, con frecuencia, una reaccin qumica no deseada, pues la estabilidad de un compuesto es siempre limitada cuando se le expone a condiciones ambientales extremas como el calor, la electricidad, las radiaciones, la humedad o ciertos compuestos qumicos (cidos, oxidantes, etc). Los casos ms frecuentes de descomposicin son la descomposicin trmica o termlisis, la electrlisis y la hidrlisis. La descomposicin qumica total de un compuesto origina los elementos que lo constituyen.

ProcesosSalvo en los casos de molculas muy pequeas, el proceso de descomposicin es, en general, muy complejo y no est bien definido. Es muy frecuente que una molcula pueda dividirse en un conjunto de fragmentos ms pequeos, con diferentes modos de separacin. Esta caracterstica es utilizada en ciertas tcnicas analticas, sobre todo la espectrometra de masas, el anlisis gravimtrico tradicional y el anlisis termo gravimtrico. Se somete a un compuesto a un proceso de descomposicin y se analizan los fragmentos resultantes; tras su reconocimiento se puede inferir la estructura de la molcula inicial.Dentro de este tipo de complicados procesos de descomposicin se encuentran los procesos de formacin del suelo en los que se va disgregando y transformando la roca madre; la descomposicin de restos biolgicos (residuos de animales y plantas...) que convierten las complejas molculas orgnicas en unidades ms sencillas que pueden ser de nuevo asimiladas por los organismos vivos (vase ciclo del carbono); o los procesos que intervienen en la digestin en la cual los nutrientes se descomponen en sustancias ms simples capaces de ser asimiladas por las clulas.

Compuestos inestables Los compuestos inestables, si son preparados, sufren una descomposicin ms o menos inmediata en la que se forman sustancias ms simples. Un ejemplo de compuesto inestable es el cido carbnico, que se descompone en dixido de carbono y agua.

Los compuestos inestables acumulan gran cantidad de energa qumica y, en ocasiones, son de inters por esta cuestin. Para que puedan tener cierta utilidad prctica, se debe encontrar una forma adecuada de conferirles la suficiente estabilidad qumica necesaria para su manejo. Es el caso de la nitroglicerina, un explosivo lquido altamente inestable que detona con un simple movimiento brusco. Si se impregna dicho lquido en un material poroso como la tierra de diatomeas, el material resultante, la dinamita, es un slido de mayor estabilidad que requiere un iniciador para desarrollar una explosin.La velocidad de descomposicin de los compuestos inestables es muy variable y depende de la naturaleza del compuesto y de las condiciones del medio. Muchos de ellos pueden existir durante perodos largos, pero la presencia de ciertas sustancias que actan como catalizadores, o de ciertos cambios ambientales (subida de temperatura, etc) desencadena su descomposicin. Como ejemplo, el ozono (O3) es una variedad alotrpica inestable del oxgeno (O2) que se forma en la estratosfera y se descompone en presencia de tomos de cloro. Esos tomos de cloro proceden de la descomposicin de compuestos organoclorados como los clorofluorocarbonos (estables en condiciones normales pero que se descomponen en la alta atmsfera por la luz ultravioleta), siendo la causa de un grave problema ambiental, la destruccin de la capa de ozono.Clorato de potasio Caractersticas Solubilidad en agua, en contacto con esta se disocia en los diferentes iones que lo forman. Es insoluble en el alcohol. En contacto con el azcar se vuelve voltil, es decir, pasa del estado slido al estado gaseoso, y tambin adopta un carcter incendiario, reacciona en contacto con el fuego. Es una sustancia fuertemente oxidante, esto quiere decir que al reaccionar con otras sustancias libera con facilidad oxigeno (O2). En contacto con el cido sulfrico (H2SO4) estalla, por lo que acta como un fuerte explosivo. Se trata de un material fuertemente peligroso para las personas al igual que para la naturaleza o medio ambiente.

Obtencin de descomposicinElemento qumico gaseoso, smbolo O, nmero atmico 8 y peso atmico 15.9994. Es de gran inters por ser el elemento esencial en los procesos de respiracin de la mayor parte de las clulas vivas y en los procesos de combustin. Es el elemento ms abundante en la corteza terrestre. Cerca de una quinta parte (en volumen) del aire es oxgeno.Existen equipos capaces de concentrar el oxgeno del aire. Son los llamados generadores o concentradores de oxgeno, que son los utilizados en los bares de oxgeno.El oxgeno gaseoso no combinado suele existir en forma de molculas diatmicas, O2, pero tambin existe en forma triatmica, O3, llamada ozono.El oxgeno se separa del aire por licuefaccin y destilacin fraccionada. Las principales aplicaciones del oxgeno en orden de importancia son: 1) fundicin, refinacin y fabricacin de acero y otros metales; 2) manufactura de productos qumicos por oxidacin controlada; 3) propulsin de cohetes; 4) apoyo a la vida biolgica y medicina, y 5) minera, produccin y fabricacin de productos de piedra y vidrio.Caractersticas

Nombre: OxgenoNmero atmico: 8Valencia: 2Estado de oxidacin: - 2Electronegatividad: 3,5Radio covalente (): 0,73Radio inico (): 1,40Primer potencial de ionizacin (eV): 3,70Masa atmica (g/mol): 15,9994Densidad (kg/m3): 1.429Punto de ebullicin (C): -183Punto de fusin (C): -218,8

Materiales Mechero Bunsen Mechero Tubo de ensayo Soporte universal Manguera Probeta Vaso de precipitado Pinza de sujecin Mtodos1. Se reunieron los instrumentos necesarios para realizar el experimento.2. Se tomaron las mangueras, una se ubic de la tubera de gas al mechero bunsen; otra del tubo de ensayo a la probeta ubicada boca abajo lleno de agua en el vaso de precipitado lleno de agua.3. Se tom 0,5 gramo de manganeso y se ubic dentro del tubo de ensayo, junto con 1 gramo de clorato de potasio.4. Se mesclaron los dos hasta ver una combinacin promedio.5. Utilizando las pinzas de sujecin se ubic el tubo de ensayo a una altura del soporte universal, tal que la llama del mechero bunsen tocara el tubo de ensayo.6. Se procede a encender el mechero bunsen y calentar el clorato de potasio.7. Observacin.

Resultados Se present en el tubo de ensayo el cambio de estado del clorato de potasio. Despus de cierto tiempo la mescla tomo un color morado en la superficie hasta aclararse, al final era de color ms claro. Se comenz a separar el oxgeno gaseoso del compuesto y este se transport por la manguera hasta la probeta donde se ubic y comenz a mover la columna da agua. Despus de un tiempo la cantidad de oxigeno dejo de mover la columna de agua que contena la probeta y comenz a salir de la probeta, derramando el agua que estaba rebozada, ya por el movimiento de la columna de agua. El oxgeno fue capaz de desplazar 90 ml de agua de la probeta. Despus de 8 minutos de calentar el tubo de ensayo se comenzaron a observar el cambio de estado del compuesto y la descomposicin del compuesto.La descomposicin trmica es el proceso mediante el cual se trata de descomponer en sus elementos un compuesto ayudndose de la energa calorfica, ya que algunos de los elementos que contiene el compuesto reaccionan ms rpido de los dems, as separando el oxigeno, en este caso, gaseoso del clorato de potasio. Adems de esto la descomposicin esta ayudada por las fases de los elementos y las reacciones a cierta temperatura, ya que sin esto no se podra realizar esta descomposicin, solo sabiendo el comportamiento de los elementos a temperaturas especficas se puede realizar esta reaccin.

EvidenciasPinzas de sujecin, estas son fijadas al soporte universal.La primera se fija al soporte universal y luego a la pinza de sujecin del tubo de ensayo.

Vaso de precipitado y manguera, donde se vierte el agua que desplazara el oxgeno, y la manguera que lo transporta.

Agua destilada, utilizada como lubricante y limpieza de los instrumentos a utilizar.

Soporte Universal, donde se fijan los instrumentos a travs de las pinzas de sujecin.

Probeta, utilizada para contener el oxgeno desprendido de del clorato potsico y para que este mueva la columna de agua que contiene.

Descomposicin trmica, armado total de los instrumentos de descomposicin.

Inicio del proceso de descomposicin, se encendi la llama y se nota la fusin del clorato potsico, donde se encuentran las dos fases slida y liquida.

Se observa el principio de la descomposicin, sin que sea movida la columna de agua.

Inicio de la entrada del oxgeno que se ha desprendido del clorato de potasio, haciendo mover la columna de agua que contiene la probeta.

Se observa que ya fue movida La cantidad mxima de agua de la probeta, ya que la presin que ejerce el agua ms la adhesin con el vidrio es mayor que la presin ejercida por el oxgeno, y al introducirse ms oxigeno este se escapa en vez de seguir moviendo la columna de agua.

Producto de la descomposicin trmica, Donde se observa el color purpura de la descomposicin, ya que se ha desprendido el oxgeno que contena el clorato potsico.

Anlisis La fusin del clorato de potasio ocurre a 400C, de lo que se deduce que debi alcanzar esta temperatura para desprender que contena. El manganeso acelero el proceso de fusin del clorato de potasio, hacindolo ms sensible al calor y ayudando a la descomposicin. El oxgeno era dirigido desde el tubo de ensayo a la probeta a travs de la manguera que no tena resistencia alguna al flujo de este. Como la presin ejercida por el agua es siempre la misma, pero la ejercida por la cantidad de oxigeno que entra va aumentando, esto ocurre debido al oxigeno que va entrando ejerce cada vez ms presin sobre la columna de agua y vence a la fuerza de adhesin del agua con el vidrio moviendo la columna de agua, o desplazada por la columna de oxigeno, que por ser mal ligero se encuentra en la parte superior de la probeta.Tubo de ensayo = 22,2gManganeso (negro) = 0,5gCloruro de potasio = 1gResultado del tubo de ensayo, al final de la descomposicin. = 23,3g

Conclusiones.A partir de la descomposicin se pueden separar los elementos que contiene una sustancia en sus partes ms pequea. En primer lugar debemos destacar que los resultados obtenidos de esta prctica han sido favorables, es decir, los resultados requeridos que se establecan en base al objetivo y la teora que nombramos al principio. Una vez realizada la descomposicin trmica del clorato potsico, nos han quedado como productos el cloruro de potasio en estado lquido y se ha liberado oxgeno en forma gaseosa.

Por la ley de conservacin de la materia se concluye que se desprendieron 0,4g de oxigeno que contena el clorato de potasio.El laboratorio fue un xito demostrando la presin que puede ejercer el gas y la comprensibilidad que tiene los gases, junto con la adhesin entre el agua y el vidrio que evita la totalidad del desplazamiento de la columna de agua explicando los fenmenos que pasan diariamente a nuestro alrededor junto con la capilaridad.

Bibliografa http://centrodeartigo.com/articulos-utiles/article_103372.html https://texperidis.wikispaces.com/Descomposici%C3%B3n+t%C3%A9rmica+del+KClO3 http://www.lenntech.es/periodica/elementos/o.htm#ixzz2JBKvC9kx http://elementos.org.es/oxigeno