Química del grupo IV A
Publicado el 20 de agosto de 2025 · Por admin
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Carbono
El carbono es único en la química, pues forma una cantidad de compuestos mayor que la suma de todos los elementos combinados.
El grupo más extenso de estos compuestos está constituido por combinaciones de carbono e hidrógeno, conocidos como compuestos orgánicos. Se estima que existen al menos 1,000,000 de compuestos orgánicos, y este número crece rápidamente cada año. Además, el carbono forma compuestos inorgánicos en una cantidad menor en comparación con los orgánicos.
El carbono elemental es una sustancia inerte, insoluble en agua, ácidos y bases diluidos, así como en disolventes orgánicos. A altas temperaturas, se combina con oxígeno para formar monóxido (CO) o dióxido de carbono (${CO}_2 $).
Con agentes oxidantes calientes, como el ácido nítrico y el nitrato de potasio, produce ácido melítico ( ${C}_6({CO}_2{H})_6$ ).
Entre los halógenos, sólo el flúor reacciona con el carbono elemental. Asimismo, numerosos metales se combinan con el carbono a temperaturas elevadas para formar carburos.
Estados Alotrópicos
El carbono elemental existe en dos formas alotrópicas cristalinas bien definidas: diamante y grafito. Otras formas, menos cristalinas, incluyen el carbón vegetal, el coque y el negro de humo.
La densidad del grafito es de aproximadamente 2.25 g/cm³ (1.30 onzas/in³) y la del diamante es de 3.51 g/cm³ (2.03 onzas/in³). El punto de fusión del grafito es de 3500 ºC (6332 ºF) y el punto de ebullición extrapolado es de 4830 ºC (8726 ºF).
Plomo
– El plomo, con símbolo ( Pb ), número atómico 82 y peso atómico de 207.19, es un metal pesado de densidad relativa 11.4 a 16 ºC (61 ºF). De color azuloso, el plomo se oxida y adquiere un tono gris mate. Es un metal flexible e inelástico que se funde a 327.4 ºC (621.3 ºF) y hierve a 1725 ºC (3164 ºF).
– Las valencias químicas comunes del plomo son 2 y 4. Este metal es relativamente resistente a ácidos como el sulfúrico y el clorhídrico, aunque se disuelve lentamente en ácido nítrico. El plomo es anfótero, ya que forma tanto sales derivadas de ácidos como sales metálicas del ácido plúmbico. Además, forma varias sales, óxidos y compuestos organometálicos.
Estado Natural
El plomo raramente se encuentra en estado elemental. Su mineral más común es el sulfuro, conocido como galena. Otros minerales importantes de plomo son el carbonato (cerusita) y el sulfato (anglesita), aunque estos son menos comunes.
El plomo también aparece en minerales de uranio y torio debido a la desintegración radiactiva. Los minerales comerciales de plomo contienen entre 3% y un 10% de plomo, aunque suelen concentrarse para alcanzar un contenido superior al 40% antes de su fundición.
Aquí tienes el texto formateado según las secciones solicitadas y con las ecuaciones en formato LaTeX:
Materiales
- Matraz
- Tubos de ensayo
- Vaso de precipitados
- Equipo de calentamiento
Reactivos
- ( ${CaCO}_3 $)
- ( ${HCl}$ ) (0.1 N)
- ( ${Ca(OH)}_2$ )
- ( ${Ba(OH)}_2$ )
- ( ${NaOH}$ )
- Ácido oxálico
- ( ${H}_2text{SO}_4 $) (0.1 N)
- ( ${Pb(NO}_3text{)}_2$ )
- ( ${KI}$ )
- ( ${Pb}$ )
- ( ${H}_2{SO}_4$ ) (concentrado)
Procedimiento
Experiencia 1
- En un matraz, coloca 2 gramos de ( ${CaCO}_3$ ) y añade 3 ml de ( ${HCl}$ ) (0.1 N).
- Arma el equipo de la figura y calienta.
- Se observa el desprendimiento de dióxido de carbono (( ${CO}_2$ )).
Experiencia 2
- Coloca tres tubos de ensayo secos.
- En el primer tubo, agrega 1 ml de ( ${Ca(OH)}_2$); en el segundo, 1 ml de ( ${Ba(OH)}_2$ ); y en el tercero, 1 ml de ( ${NaOH}$ ).
- Haz pasar el gas ( ${CO}_2$ ) obtenido de la experiencia anterior a cada tubo.
– Con ( ${Ca(OH)}_2$ ) Apenas reacciona con ( ${CO}_2$ ).
– Con ( text{Ba(OH)}_2 ) Reacciona un poco más rápido.
– Con ( NaOH ) El gas reacciona de inmediato, observándose un burbujeo constante.
Experiencia 3
- En un tubo de ensayo, agrega 1 ml de ácido oxálico.
- Añade 1 ml de ( ${H}_2text{SO}_4$ ) (0.1 N) y calienta.
- Se produce desprendimiento de dióxido de carbono (( ${CO}_2$ )) y monóxido de carbono (( ${CO}$ )), dejando el tubo manchado.
Experiencia 4
- En un tubo de ensayo, agrega 1 ml de ( ${Pb(NO}_3{)}_2$ ) y añade 2 ml de ( ${HCl}$ ) (0.1 N).
- Se forma un precipitado de ( ${PbCl}_2$ ) al calentar.
Experiencia 5
- En un vaso de precipitados, agrega 1 ml de ( KI ), 1 ml de ( ${Pb(NO}_3text{)}_2$ ), y 30 ml de agua destilada.
- Agita y calienta hasta que la solución sea incolora. Deja enfriar.
Experiencia 6
1. En un tubo de ensayo, coloca plomo (( Pb )) y agrega 1 ml de ( ${H}_2text{SO}_4$ ) concentrado.
