practica 9 comportamiento de metales

7/26/2019 Practica 9 Comportamiento de Metales

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Luis Fernando Baque M. Paralelo 3

ESCUELA SUPERIOR POLITCNICA DEL LITORALDepartamento de Ciencias Qumicas y Ambientales

Laboratorio de Qumica General 1Informe de Laboratorio N 9

COMPORTAMIENTO DE METALES CON CIDO

MARCO TERICO

cido clorhdrico (HCl) y sus propiedadesEl cido clorhdrico es un compuesto qumico, formado por una disolucin enagua del compuesto gaseoso HCl (cloruro de hidrgeno). El cido clorhdrico

recibe una infinidad de nombres diferentes, nombres que cambian inclusodependiendo de la zona, as por ejemplo tenemos el cido muritico, que es comose le conoce en Amrica, el aguafuerte, como nombre comn en Espaa otambin espritu de sal, cido de sal, cido clrico, cido marino, etc.El cido clorhdrico, presenta como caractersticas principales su alto podercorrosivo y cido, adems se encuentra en estado lquido al ser una disolucinacuosa con una cierta tonalidad amarillenta muy leve. El gas pesa ms que elaire y tiene un olor que irrita bastante las mucosas. Suele ser tratado en qumicacomo un cido fuerte, pues se disocia totalmente en la disolucin acuosa;generalmente viene usado como reactivo. Su pH suele ser ms bajo de 1, por loque es peligroso e incluso letal para el ser humano si se ingiere, aunque sea una

pequea cantidad. Cuando ste se encuentra a una temperatura ambiente, suestado es gaseoso, pero no es inflamable, aunque si lo exponemos al aire,formar vapores de un color blanco bastante densos y corrosivos, como los gasesque desprenden los volcanes, entre los que se encuentra el HCl. Adems el gastambin se forma al quemar algunos tipos de plsticos, y en cuanto llega alcontacto con agua, tiene lugar la formacin del HCl. Fuente: Robert Anthony Robinson, Roger G. Bates: Dissociation constant ofhydrochloric acid from partial vapor pressures over hydrogen chloride-lithiumchloride solutions, In: Analytical Chemistry. Pag. 43.

cido sulfurico (H2SO4) y sus propiedadesEl cido sulfrico es un compuesto qumico extremadamente corrosivo cuyafrmula esH2SO4. Es elcompuesto qumico que ms se produce en el mundo,por eso se utiliza como uno de los tantos medidores de la capacidad industrial delos pases. Generalmente se obtiene a partir dedixido de azufre,poroxidacincon xidos de nitrgeno en disolucin acuosa. El cido sulfrico al 100 por cientoes un lquido incoloro, inodoro, denso y viscoso.Es muy fuerte y corrosivo para lavida de los materiales estructurales. Posee Pto. de ebullicin alto y se puede
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emplear para producir cidos voltiles como HCl y HCN. Es un agente oxidantesuave. No se puede usar para preparar HBr o HI. Concentrado y en caliente

disuelve al Cu. Es deshidratante. El cido sulfrico es capaz de disolver grandescantidades de trixido de azufre, produciendo varios grados de leum. Cuandoestas soluciones (cido sulfrico-xido sulfrico) es mezclado con agua, el xidose combina con agua, formando ms cido sulfrico. Los dos ltimos grados sonincoloros y prcticamente libres de impurezas metlicas y otras. La siguientetabla muestra varios grados que son comercializados para satisfacer losrequerimientos de las industrias.Fuente:http://www.textoscientificos.com/

cido ntrico (HNO3) y sus propiedadesElcompuesto qumico cido ntrico (HNO3) es un lquido viscoso ycorrosivo que

puede ocasionar graves quemaduras en los seres vivos. Tanto el cido ntricocomo el clorhdrico y el sulfrico fueron descubiertos porabir ibn Hayyan.Esutilizado comnmente como un reactivo de laboratorio. Se utiliza para fabricarexplosivos como la nitroglicerina y trinitrotolueno (TNT), as como fertilizantescomo elnitrato de amonio.Tiene usos adicionales enmetalurgia y enrefinado,ya que reacciona con la mayora de losmetales y en lasntesis qumica.Cuandose mezcla con elcido clorhdrico forma elagua regia,un raro reactivo capaz dedisolver eloro y elplatino.El cido ntrico tambin es un componente de la cida.El cido ntrico es unagente oxidante potente; sus reacciones con compuestoscomo los cianuros, carburos, y polvos metlicos pueden ser explosivas. Lasreacciones del cido ntrico con muchos compuestos orgnicos, como de la

trementina,son violentas, la mezcla siendohiperglica (es decir,autoinflamable).Es un oxcido fuerte:en solucin acuosa se disocia completamente en un ionnitrato NO3-y unprotn hdrico.Las sales del cido ntrico (que contienen elionnitrato)se llamannitratos.https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=cido_ntrico&oldid=87086429

Metales noblesLos metales nobles( Cu, Ru, Rh, Pd, Ag, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg) son un grupo demetales caracterizados por ser muy inertes qumicamente, es decir, que noreaccionan qumicamente (o reaccionan muy poco) con otros compuestosqumicos, lo que los convierte en metales muy interesantes para muchos finestecnolgicos o parajoyera.Esta propiedad se traduce en una escasa reactividad,o lo que es lo mismo, son poco susceptibles decorroerse yoxidarse,lo que lesproporciona apariencia de inalterabilidad, razn por la cual se les denomina conel apelativo de nobles. Los metales del grupo del platino tambin conocidoscomo metales nobles (platino, paladio, iridio, rodio, osmio y rutenio) seencuentran ampliamente distribuidos a lo largo del planeta, pero su dilucinextrema dificulta enormemente su recuperacin (es necesario que se dencircunstancias especiales para ello). Se emplean mucho en el campo de la
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qumica a causa de su actividad cataltica y de su baja reactividad. Comocatalizador, el platino se emplea en las reacciones de hidrogenacin,

deshidrogenacin, isomerizacin, ciclizacin, deshidratacin, deshalogenacin,oxidacin. Fuente: Qumica 1. Fundamentos. Lacreu, Aramenda, Aldabe.Ediciones Colihue. Pg. 62.

Propiedades del hidrgenoEl hidrgeno es el elemento ms abundante en el universo, y es el combustiblenuclear que el Sol y otras estrellas consumen para producir energa. Aunquealrededor de 70% del universo es hidrgeno, este elemento constituye slo0.87% de la masa de la Tierra. El hidrgeno es el nico elemento que nopertenece a una familia de la tabla peridica. Debido a su configuracinelectrnica 1s1, por lo general se le coloca arriba del litio en la tabla peridica.

Sin embargo, definitivamenteno

es un metal alcalino. Forma un ion positivo conmucha menor facilidad que cualquier metal alcalino; la energa de ionizacin deltomo de hidrgeno es de 1312 kJ/mol, en tanto que la del litio es de 520 kJ/mol.El hidrgeno tambin se coloca a veces arriba de los halgenos en la tablaperidica, porque el tomo de hidrgeno puede tomar un electrn para formar elion hidruro, H-, que tienen la misma configuracin que el helio.. En general, elhidrgeno no se parece ms a los halgenos que a los metales alcalinos. Elhidrgeno elemental existe a temperatura ambiente en forma de gas incoloro,inodoro e inspido compuesto de molculas diatmicas. Al H2 se le puede llamardihidrgeno, pero es ms comn llamarlo hidrgeno molecular o simplementehidrgeno. Debido a que el H2 es no polar y tiene slo dos electrones, las fuerzasde atraccin entre molculas son extremadamente dbiles. En consecuencia, elpunto de fusin (-259C) y el punto de ebullicin (-253C) del H2 son muy bajos.Fuente: (Qumicala Ciencia Central - 9na Edicin - Theodore L. Brown, LeMay,Bursten&Burdge, pg.872).

Reaccin lenta y reaccin rpidaUnareaccin qumica lenta es aquella donde la cantidad de producto formado ola cantidad de reactante consumido por unidad de tiempo es muy pequea. Unareaccin rpida es aquella donde la cantidad de producto formado o la cantidadde reactante consumido por unidad de tiempo es grande.Fuente:http://www.fullquimica.com/.

Reaccin retardada y reaccin inmediataUnareaccin qumica retardada es aquella que se da despus de un ciertotiempo relativamente grande o pequeo, despus de haber entrado en contactolas sustancias a reaccionar. Una reaccin inmediata es aquella que se da en elmismo instante en que entran en contacto las sustancias reactantes.Fuente:http://www.fullquimica.com/.
https://es.wikipedia.org/wiki/Qu%C3%ADmicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Catalizadorhttps://es.wikipedia.org/wiki/Hidrogenaci%C3%B3nhttp://www.fullquimica.com/2011/11/reacciones-quimicas.htmlhttp://www.fullquimica.com/http://www.fullquimica.com/2011/11/reacciones-quimicas.htmlhttp://www.fullquimica.com/http://www.fullquimica.com/http://www.fullquimica.com/2011/11/reacciones-quimicas.htmlhttp://www.fullquimica.com/http://www.fullquimica.com/2011/11/reacciones-quimicas.htmlhttps://es.wikipedia.org/wiki/Hidrogenaci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Catalizadorhttps://es.wikipedia.org/wiki/Qu%C3%ADmica


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OBJETIVO GENERAL

Conocer algunas de las propiedades de los y cidos y metales ms importantes,registrar lo que sucede con ellos al reaccionar y conocer el gas hidrogeno.

OBJETIVOS ESPECFICOS

Visualizar diferentes reacciones qumicas, identificar el tipo de reaccin yobservar los cambios que se producen.

Identificar el gas hidrogeno y verificar que es un gas inflamable.

Distinguir los reactivos y los productos de la reaccin y escribir la ecuacinqumica ajustada del proceso.

MATERIALES Y EQUIPOS

Tubos de ensayo


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Gradilla

Pipetas

Mechero


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Pera succionadora

Pinza para tubo

Chispero


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cido clorhdrico ( HCl )

cido sulfurico ( H2SO4)

cido ntrico (HNO3)


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Aluminio (Al), Hierro (Fe),Cobre (Cu), Zinc (Zn),

Magnesio (Mg).

PROCEDIMIENTO

1. Colocar 8 tubos de ensayo en una gradilla y enumerar desde T1 a T8

2. En cada tubo de ensayo introducir los siguientes reactivos:T1: 5ml de solucin H2SO4 al 20%. Agregar trocitos de ZnT2. 5ml de solucin HNO3 al 20%. Agregar trocitos de ZnT3: 5ml de solucin HCl al 20%. Agregar trocitos de ZnT4: 5ml de solucin HCl al 20%. Agregar trocitos de Al

T5: 5ml de solucin HCl al 20%. Agregar trocitos de FeT6: 5ml de solucin HCl al 20%. Agregar trocitos de MgT7: 5ml de solucin HCl al 20%. Agregar trocitos de CuT8: 5ml de solucin HNO3 al 20%. Agregar trocitos de Cu

3. Verificar el desprendimiento de gas hidrogeno de T3, agregar los reactivosen el tubo de ensayo, luego tapar la boca del tubo con el dedo. Dejar quese concentre todo el gas, esperar por algunos minutos y luego sacar eldedo y acercar una llama pequea a la boca del tubo para que hagacontacto con el gas producido.

4. Utilizar 2 ml de la sustancia que contiene T6 despus de la reaccin paraevaporar el agua del tubo de ensayo, con la ayuda de una pinza paratubo, pasndolo lentamente por la llama del mechero.

5. Registre todo los cambios que se dieron en las reacciones


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6. Explique todo lo ocurrido en las reacciones desde T1 a T8 y sobre eldesprendimiento de gas en T3 con las debidas ecuaciones qumicas.

RESULTADOS

Tabla de datos registrados

Tubo de ensayo T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8cido diluido al

20%H2SO4 HNO3 HCl HCl HCl HCl HCl HNO3

Metal agregado Zn Zn Zn Al Fe Mg Cu CuFue necesario

calentar?

ReaccinInmediata

ReaccinRetardada

Reaccin totalReaccin lenta

Coloracin:solucin y/o el gas

variacin deTemperatura

Desprendimientode Burbujas

No hay cambioAparente


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Tabla de resultados finales

Tubo#

Ecuaciones de la reacciones OBSERVAC IONES

1H2SO4 + Zn

c. Sulfrico +cinc

Zn(SO4) + H2Sulfato de zinc +hidrogeno

Reaccin inmediata al inicio,presencia de burbujas, presentaun color blanco

22HNO3 + Zn

c. Ntrico + cinc

Zn(NO3)2 + H2Nitrato de zinc +hidrogeno

Reaccin inmediata inicialmente,presencia de burbujas. Cambio detemperatura.

3 2HCl +Zn c. Clorhdrico +cinc

ZnCl2 + H2Cloruro de cinc +hidrogeno

Reaccin inmediata inicialmente,

presencia de burbujas. Se not elhidrgeno desprendindosecuando se acerc la reaccin alfuego.

46HCl +2Al

c. Clorhdrico +Aluminio

2AlCl3 + 3H2Cloruro de aluminio+ hidrogeno

Reaccin retardada al inicio,presencia de burbujas y coloroscuro. Emana muchos gases.Cambio de temperatura.

52HCl + Fe

c. Clorhdrico +hierro

FeCl2 + H2Cloruro de Hierro +hidrogeno

La reaccin fue inmediatainicialmente pero luego se tarden reaccionar, presencia de

burbujas.

62HCl + Mg

c. Clorhdrico +Magnesio

MgCl2 + H2Cloruro demagnesio +hidrogeno

Los elementos reaccionaronrpidamente al inicio, presencia deburbujas, y cambio detemperatura.

7HCl + Cu

c. Clorhdrico +Cobre

No reaccionaNo se pudo observar un cambioen el comportamiento de estoselementos.

8

2HNO3 +2Cu

c. Ntrico +Cobre

2CuNO3 + H2

Nitrato de cobre +hidrogeno

Al inicio los elementos se tardaronen reaccionar, una vez que seacerc el tubo al fuego se not

una reaccin rpidadesprendiendo un gas coloramarillo y el cido se torn celestevioleta, hubo presencia deburbujas.


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Grficos


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ANLISIS DE RESULTADOS

Podemos asegurar sin duda alguna que el resultado obtenido en sta prcticafue excelente debido a que todas nuestras observaciones coincidieron con laspropiedades de las sustancias a reaccionar conocidas de antemano.Como por ejemplo en la reaccin nmero 3, realizando la ecuacin qumicacorrespondiente a dicha reaccin se obtiene un desprendimiento de gashidrogeno y efectivamente fue lo que pudimos constatar experimentalmentedurante nuestra prctica. Lo que significa que realizamos bien el proceso comose puede observar en parte de la tabla de resultados finales:

32HCl +Zn

c. Clorhdrico +cinc

ZnCl2 + H2Cloruro de cinc +hidrogeno

Reaccin inmediatainicialmente, presencia deburbujas. Se not elhidrgenodesprendindose cuandose acerc la reaccin alfuego.

Se puede verificar que tanto la parte terica como la practica o experimental

coinciden, obligadamente tena que ser as, de lo contrario tal vez se hubieracometido un error al plantear y balancear la ecuacin qumica o un fallo almomento de la observacin directa sobre la reaccin que se produjo.

Todo esto se logr gracias a que se hizo una buena observacin de lasreacciones en general y se sacaron conclusiones valiosas por lo que se podemosafirmar que, a nuestro criterio personal el error que se tuvo en esta prctica fuedel 1%. Este valor de error se origina de la comparacin entre lo que en verdadsucede experimentalmente, sea est muy bien verificado, y lo que nosotrospudimos observar en nuestra prctica sobre el mismo proceso, que tal vez difierede forma mnima por factores como las condiciones del ambiente del laboratorio.

Adems otro proceso importante que nos ayud a obtener los resultados finalesfue el calentamiento de las sustancias que a simple vista parecan no reaccionar,pero al momento de someterlas al fuego se produca un cambio muy notorio.


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En fin, nuestro trabajo fue muy bueno porque tenamos claro el fundamento

terico en que se basaba la prctica sobre propiedades de cidos y metales locual nos permiti tener un buen desenvolvimiento y realizamos todo el procesorespetando las condiciones, los tiempos, como por ejemplo el tiempo que habaque esperar mientras reaccionaba HCl y Zn en el tubo de ensayo hasta que seconcentrara todo el gas hidrogeno que se desprenda para luego verificar suexistencia acercndolo a una llama , manejamos los instrumentos con una buenatcnica y terminamos la prctica en un buen tiempo y sin ninguna dificultad, asque tambin podemos decir que cumplimos con nuestro objetivo general al igualque los objetivos especficos.

CONCLUSIONES

Por lo tanto, se aprendi que de acuerdo a las caractersticas de losreactivos, tales reacciones varan notablemente entre una y otra.

En consecuencia, las reacciones de xido reduccin se identificaronfcilmente cuando algunos metales reaccionaron con un cido y seprodujo hidrgeno, lo cual se manifest con formacin de burbujas.

Por ende, El hidrgeno es un gas extremadamente inflamable. Lareaccin que lo produce (HCl y Zn) es exotrmica desprendindoseenerga durante su realizacin que podemos comprobar por elcalentamiento del tubo (asciende la temperatura).


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RECOMENDACIONES

Se recomienda seguir estrictamente el procedimiento de la prctica, a fin detener ptimos resultados.

Tener mucho cuidado cuando se tome los cidos de los frascos con la pipeta,porque de caer en la piel se podran producir quemaduras.

Utilizar una pipeta para cada tipo de cido y procurar no confundirlas entre

ellas, porque se mezclaran.

REFERENCIAS

Robert Anthony Robinson, Roger G. Bates: Dissociation constant ofhydrochloric acid from partial vapor pressures over hydrogen chloride-lithium chloride solutions, In: Analytical Chemistry, 1971, ISBM 969-970.Pag. 43

(Qumica la Ciencia Central - 9na Edicin - Theodore L. Brown, LeMay,Bursten&Burdge, pg.872).

Qumica 1,Fundamentos. Lacreu, Aramenda, Aldabe. Ediciones ColihueSRL. ISBN: 9505813430. Pg. 62.

Manual de prcticas de laboratorio de qumica edicin 2015, ESPOL.


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Internet:

http://www.textoscientificos.com/

https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=cido_ntrico&oldid=87086429

http://www.fullquimica.com/.

ANEXOS

Preguntas

1. De qu formas se puede producir hidrogeno?

R//. Ms all que este elemento sea el ms abundante en el universo, suproduccin en la Tierra es relativamente difcil, pudiendo ser obtenida por:

Electrlisis Reacciones de Metales con cidos Reacciones de Carbn o Hidrocarburos con vapor de agua a altas

temperaturas

2. Qu aplicaciones tiene el hidrogeno?

R//. Industrialmente se precisan grandes cantidades de hidrgeno,principalmente en el proceso de Haber para la obtencin de amoniaco, en lahidrogenacin degrasas y aceites y en la obtencin demetanol.Otros usos quepueden citarse son:

Produccin decido clorhdrico,combustible para cohetes, y reduccinde minerales metlicos.
http://www.textoscientificos.com/https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=%C3%81cido_n%C3%ADtrico&oldid=87086429http://www.fullquimica.com/http://www.sabelotodo.org/dieta/grasas.htmlhttp://www.sabelotodo.org/sustancias/alcohol.htmlhttp://www.sabelotodo.org/sustancias/acidoclorhidrico.htmlhttp://www.sabelotodo.org/sustancias/acidoclorhidrico.htmlhttp://www.sabelotodo.org/sustancias/alcohol.htmlhttp://www.sabelotodo.org/dieta/grasas.htmlhttp://www.fullquimica.com/https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=%C3%81cido_n%C3%ADtrico&oldid=87086429http://www.textoscientificos.com/


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El hidrgeno lquido se emplea en aplicacionescriognicas,incluyendo lainvestigacin de la superconductividad.

Empleado antao por su ligereza como gas de relleno en globos yzepelines, tras el desastre del Hindenburg se abandon su uso por sugran inflamabilidad.

El tritio se produce en las reacciones nucleares y se emplea en laconstruccin de bombas de hidrgeno. Tambin se emplea como fuentede radiacin enpinturas luminosas y como marcador en las cienciasbiolgicas.

El deuterio se emplea en aplicaciones nucleares como moderador, comoconstituyente del agua pesada.

El hidrgeno puede emplearse enmotores de combustin interna. Una flota de

automviles con motores de este tipo es mantenida en la actualidad porChrysler-BMW. Adems, las clulas de combustible o bateras de hidrgeno endesarrollo parece que sern capaces de ofrecer una alternativa limpia yeconmica a los motores de combustin interna.

3. Qu utilidad tiene el cido sulfurico?

R//. El cido sulfrico es parte de la produccin de la materia prima bsica paralos detergentes utilizados tanto la industria y en el hogar. Tambin tieneimportancia en la produccin de la pulpa de papel y en su proceso. Es muyimportante para el medio ambiente cuando es til en la depuracin de aguas

residuales y, por supuesto, en la potabilizacin. Interviene en la produccin desulfato de cobre, en las calderas y procesos qumicos de la refinacin depetrleo y el la fabricacin de cido para bateras elctricas.

4. Dnde se encuentra el cido clorhdrico en nuestro cuerpo?

R//. Los jugos gstricos que se encuentran en nuestros estmagos tiene uncontenido en HCl de en torno a un 3%, lo que le otorga un papel de coenzima enla digestin de alimentos, para digerir protenas y en la hidrlisis de lospolisacridos que podamos ingerir a travs de la dieta. El HCl del estmago esproducido por las clulas parietales del estmago, el cual est protegido frente a

la accin de dicho cido, pero cuando alguno de los procesos de proteccinfallan, se producen las conocidas lceras de estmago.

5. Cules son los usos del cido ntrico?

R//. Es utilizado comnmente como un reactivo de laboratorio. Se utiliza parafabricar explosivos como la nitroglicerina y trinitrotolueno (TNT), as como
http://www.sabelotodo.org/glosario/criogenia.htmlhttp://www.sabelotodo.org/productos/pinturas.htmlhttp://www.sabelotodo.org/automovil/motores.htmlhttps://es.wikipedia.org/wiki/Reactivohttps://es.wikipedia.org/wiki/Explosivohttps://es.wikipedia.org/wiki/Nitroglicerinahttps://es.wikipedia.org/wiki/Trinitrotoluenohttps://es.wikipedia.org/wiki/Trinitrotoluenohttps://es.wikipedia.org/wiki/Nitroglicerinahttps://es.wikipedia.org/wiki/Explosivohttps://es.wikipedia.org/wiki/Reactivohttp://www.sabelotodo.org/automovil/motores.htmlhttp://www.sabelotodo.org/productos/pinturas.htmlhttp://www.sabelotodo.org/glosario/criogenia.html


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fertilizantes como elnitrato de amonio.Tiene usos adicionales enmetalurgia y enrefinado,ya que reacciona con la mayora de losmetales y en lasntesis qumica.

Cuando se mezcla con elcido clorhdrico forma elagua regia,un raro reactivocapaz de disolver eloro y elplatino.El cido ntrico tambin es un componentede lalluvia cida.
https://es.wikipedia.org/wiki/Fertilizantehttps://es.wikipedia.org/wiki/Nitrato_de_amoniohttps://es.wikipedia.org/wiki/Metalurgiahttps://es.wikipedia.org/wiki/Refinadohttps://es.wikipedia.org/wiki/Metalhttps://es.wikipedia.org/wiki/S%C3%ADntesis_qu%C3%ADmicahttps://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_clorh%C3%ADdricohttps://es.wikipedia.org/wiki/Agua_regiahttps://es.wikipedia.org/wiki/Orohttps://es.wikipedia.org/wiki/Platinohttps://es.wikipedia.org/wiki/Lluvia_%C3%A1cidahttps://es.wikipedia.org/wiki/Lluvia_%C3%A1cidahttps://es.wikipedia.org/wiki/Platinohttps://es.wikipedia.org/wiki/Orohttps://es.wikipedia.org/wiki/Agua_regiahttps://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_clorh%C3%ADdricohttps://es.wikipedia.org/wiki/S%C3%ADntesis_qu%C3%ADmicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Metalhttps://es.wikipedia.org/wiki/Refinadohttps://es.wikipedia.org/wiki/Metalurgiahttps://es.wikipedia.org/wiki/Nitrato_de_amoniohttps://es.wikipedia.org/wiki/Fertilizante

practica 9 comportamiento de metales

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