Aire fijo (Joseph Black). Obtención. Propiedades: densidad y flamabilidad.




Introducción:
El químico escocés Joseph Black (1728-99) dio otro importante paso adelante con la tesis que le mereció una gran duración en medicina en 1754 trataba sobre un problema químico (era la época en la que la medicia y la mineralogía estaban estrechamente interrelacionadas), y puclico sus resultados el 1756. Lo que hizo fue calentar fuertamente la piedra caliza (carbonato de calcico). Este carbonato se descompuso, liberando un gas y dejando cal (óxido de calcio) tras de sí. El gas liberado pudo recombinarse con el óxido de calcio para formar de nuevo carbonato calcico. El gaa (dióxido de carbono) era idéntico al “gas silvestre” de Van Helmont, pero Black lo llamo “aire fijado” porque cabía combinarlo “fijarlo” de tal manera que formase parte deuna substancia sólida.

En 1756, Black descubre el aire fijado (hoy CO2)

Comprobó que liberaba una sustancia gaseosa y cuando dicha sustancia se ponía en contacto con acido vitriólico (acido sulfúrico). Se le llamo “aire fijo”, ya que parecía que se encontraba fijo en el bicarbonato en forma sólida. Black demostraría mas tarde la presencia del “aire fijo” en los productos de la fermentación y en el aire

Encontró que los carbonatos se volvían mas alcalinos cuando perdían el dióxido de carbono, mientras que al añadirles CO2 se reconvertían. Él fue la primera persona en aislar el dióxido de carbono en estado puro. Esto creo un gran avance en la química, pues ayudó a la gente a darse cuenta de que el aire no era un elemento, sino un compuesto.










Objetivo:
Producir Aire Fijo
Problema:
Determinar las propiedades.
Hipótesis:
Densidad: ?
Variables:
• Densidad
• Flamabilidad

Diseño:
Determinaremos sus propiedades
a) Materiales: corcho, pinzas, sujetador universal, manguera de plastico, magnesia en polvo.
b) Instrumentos de Medición: probeta, mechero, bascula, matraz
c) Equipos auxiliares: pala, fuego, balde

Procedimiento:
1. Colocar magnesia en polvo en el matraz y taparlo con el corcho horadado que estara conectada con un tubo de vidrio y la manguera de plastico.
2. Poner un arillo con la malla para poder poner encima el matraz y abajo quede espacio para el mechero.
3. Al lado poner un balde de agua con un matraz ahogado y poner el extremo de la manguera en el interior del matrazahogado.
° Es el estudio de las propiedades de la materia y de los cambios que ésta experimenta.

Los químicos son los científicos que estudian la composición y la estructura de la materia. La composición se refiere a las identidades y cantidades de los componentes de la materia. La estructura se refiere a la distribución de los componentes de la materia.

Si es usted un buen observador, es inquisitivo, y tiene una buenaimaginación, probablemente sabe más química de lo que supone. El propósito de estas líneas y de su curso de química es complementar sus actuales conocimientos y organizar el conjunto de forma que éste le sea más útil.

DIVISIÓN DE LA QUÍMICA.

La química se puede dividir de la siguiente manera:

I. Química General.- Cuando hacemos predominar el aspecto conceptual sobre el matemático. Su campo de estudio son los principios y leyes comunes a todas las sustancias materiales y procesos químicos.

II. Química Descriptiva.- Estudia capítulos determinados de la química.
Comprende:
II.1. Química Inorgánica o Mineral, cuyo campo de estudio son todos los elementos inorgánicos y todas las combinaciones que estos elementos puedan formar- Ejem; el agua, complejos, cristales, aleaciones, el aluminio, el cobre.
II.2. Química Orgánica o del Carbono, cuyo campo de estudio son todas las sustancias orgánicas, es decir aquellas en las que el carbono es la base de la estructura molecular. Es el estudio del carbono y sus derivados. Ejem; hidrocarburos, plásticos, alcoholes, etc
II.3. Química Analítica, cuyo campo de estudio es la composición de las sustancias materiales. Comprende:

II.3.1. Química Analítica Cualitativa, que trata del reconocimiento (ensayo cualitativo) de las sustancias (compuestos o elementos) existentes en un determinado producto.
II.3.2. Química Analítica Cuantitativa, que trata de la determinación (ensayo cuantitativo) de la cantidad de estas sustancias y que, por tanto, complementa el alcance del análisis cualitativo

III. Química Aplicada. Cuando los conocimientos químicos son aplicados al estudio y comprensión de otras áreas delconocimiento humano.

Bioquímica, estudio de compuestos que s encuentran en los seres vivos y de las reacciones químicas en que participan para permitir la vida.
Físico-química, estudio del fenómeno químico desde un punto de vista físico y matemático.

EL MÉTODO DE LAS CIENCIAS FÍSICO-QUÍMICAS.- EL MÉTODO CIENTÍFICO

El objetivo de toda ciencia radica en brindar explicaciones para los fenómenos observados y establecer principios generales que permitan predecir relaciones entre estos y otros fenómenos. Estas explicaciones y generalizaciones se logran por un tipo de sentido común organizado al que se denomina MÉTODO CIENTÍFICO, pero es difícil reducir este método a un conjunto de reglas que puedan aplicarse a todas las ramas de la ciencia. Uno de los postulados básicos del método científico es el “recusar la autoridad” o sea, no aceptar nunca un hecho por la simple razón que alguien o afirme. El científico es siempre un escéptico y necesita confirmación de las observaciones por parte de un individuo independiente. La esencia del método científico consiste en el planteamiento de preguntas y búsqueda de respuestas; ahora bien, las preguntas deben ser científicas, originadas en experimentos y observaciones, y exactamente igual las respuestas, que además deben ser susceptibles de comprobación en experimentos y observaciones ulteriores.

La base de un método científico y la fuente última de todos los descubrimientos de la ciencia es la observación cuidadosa y precisa, con experimentos lo más libre posible de variantes, con testigos adecuados, lo más cuantitativo posible. Las observaciones y experimentos pueden así analizarse o simplificarse, de modo que pueda introducirse enlos fenómenos observados cierto tipo de orden. Luego, las partes pueden sintetizarse o unirse para descubrir sus interacciones.

La química, como muchas otras ciencias, está basada en hechos establecidos experimentalmente. El método de las ciencias físico-química es un camino de doble dirección:

Inducción
Casos o hechos aislados o particulares Generalizaciones
Deducción

El camino inductivo supone:

1. Observar, registrar un hecho.
2. Formular una hipótesis que lo interprete.
3. Plantear experimentos para su comprobación.
4. Establecer la ley general.

1. LA OBSERVACIÓN.- Comprendemos en ella la consideración atenta de un fenómeno que se ha producido con o sin nuestra participación. Decimos que ha de ser atenta, pues observar es seleccionar y transformar en pensamiento el fenómeno que se nos ofrece. Sabemos que puede verse sin observar. La observación tiene que valerse a veces de ciertos medios, instrumentos para cumplir su objetivo. De es 4. Encender el mechero y esperar a que salgan burbujas del matraz que estaba ahogado, cuando pase eso sacar la manguera y tapar abajo del agua el matraz para obtener únicamente el gas producido
5. Determinar su densidad.
Datos:
• Volumen del matraz de 125 ml: 147cm9
• Masa del matraz de 125ml: 89.3g
• Masa del matraz de 225ml: 118.3g
• Masa del matraz de 225ml mas el aceite de vitriolo: 119.4g
• Volumen del magnesio en polvo: 6.5cm3
• Masa del magnesio en polvo mas el recipiente: 26.6g
• Masa del recipiente: 25.7g


Operaciones:
• Masa del magnesio: Masa total – masa del recipiente:
26.6g – 25.7g = 0.9g

• Masa del gas producido por el magnesio: masa total – masa del matraz:
96.2g – 89.3g = 6.9g

• Densidad del magnesio : masa entre volumen:
0.9g entre 6.5cm3 = 0.13g/cm3

• Densidad del gas producido: masa entre volumen:
6.9g entre 147cm3 = 0.04g/cm3


Resultados:
• El volumen del magnesio fue de:6.5cm3
• El volumen del matraz de 225ml en el que se puso el magnesio fue de: 119.4g
• El volumen del matraz de 125ml en el que se obtuvo el gas producido al exponer la magnesia al fuego fue de: 147cm3
• La masa del magnesio fue de: 0.9g
• Masa del matraz de 225ml mas el magnesio: 119.4
• Al exponerlo al fuego se apago la llama
• La densidad del magnesio fue de: 0.13g/cm3
La densidad del gas producido fue de: 0.04g/cm3


Conclusiones:
• El aire fijo tiene menor densidad que el aire inflamable.
• No es inflamable, ya que al acercarlo al fuego se apago la llama por lo que inhibe la combustión.