DETERMINACIÓN DE LA ESTEQUIOMETRÍA DE UNA REACCIÓN QUÍMICA POR ANÁLISIS GRAVIMÉTRICO

DETERMINACIÓN DE LA ESTEQUIOMETRÍA DE UNA REACCIÓN QUÍMICA POR ANÁLISIS GRAVIMÉTRICO

Rosa Dayana Velasco Pantoja (1931771-3745); Valeria Quiceno Prado (1926818-3745);

Cindy Lorena García Gutiérrez (1931916-3745)

Departamento de Química, Universidad del Valle.

Resumen

Para la determinación estequiométrica de una reacción, se determinó de manera cuantitativa como una disolución presentó un precipitado como resultado de la reacción entre el cloruro de bario y el carbonato de Sodio. Analizando el precipitado, se filtra, se seca y se pesa. La diferencia nos entregó la masa del precipitado (0,07-0,16-0,23-0,28-0,29). De esta manera se ilustró los principios del análisis gravimétrico por medio de datos cuantitativos. El experimento que realizamos es un claro ejemplo de reacción de precipitación. Esto quiere decir que las sustancias líquidas al reaccionar quedaban solidificadas.

Palabras claves: Precipitado, reactivo, producto.[pic 1]

Datos y Cálculos  

1.                                  

     tabla No. 1 volúmenes mezclados para el precipitado.[pic 2]

1.

[pic 3]

tabla No. 2 peso del precipitado en g (papel más precipitado - masa del papel)

Gráfica No.1 relación g vs mL

[pic 4]

Gráfica No.2 Rendimiento teórico Vs experimental[pic 5]

Para calcular el rendimiento teórico de la reacción, empleamos la relación entre cantidad de reactivo y producto de BaCO3. Como se mostrará a continuación:

Por 1 mL de Na2CO3:

5[pic 6][pic 7][pic 8][pic 9]

=0,099[pic 10]

El mismo método se usó para los demás obteniendo los siguientes resultados:

2 mL de Na2CO3 = 0,1970,2 g BaCO3[pic 11]

3 mL de Na2CO3 = 0,2960,3 g BaCO3[pic 12]

Al añadir más de 3 mL de Na2CO3 (4 y 5 mL),

el reactivo limite pasó a ser el BaCl2. Ya que los moles de BaCl2, son iguales a los de Na2CO3(ver tabla No.3), en los 3 mL, la masa del BaCO3, se va a mantener constante(0,3 g BaCO3).

Reactivo límite: cloruro de Bario BaCl2

Hallamos los gramos presentes en la solución del reactivo límite:

3.0mL= 0,31g BaCl2[pic 13][pic 14][pic 15][pic 16][pic 17]

calculamos el valor teórico de los gramos del precipitado BaCO3:

0,31g BaCl2 [pic 18][pic 19][pic 20][pic 21][pic 22][pic 23]

=0,294g BaCO3 (Para la grá

Calcular el peso promedio del precipitado:

0,07+0,16+0,23+0,28+0,29=1,03/5=0,206[pic 24]

Calcular el % de error de cada peso del precipitado:

%Error=[pic 25][pic 26]

%Error== 76,2%[pic 27][pic 28]

%Error== 45,6%[pic 29][pic 30]

%Error== 21,7%[pic 31][pic 32]

%Error== 4,8%[pic 33][pic 34]

%Error==1,4 %[pic 35][pic 36]

% error del peso promedio del precipitado:

%Error=100 = 28,6%[pic 37][pic 38]

2. Se usará el siguiente procedimiento:

1. Convertir de mL a L:

3,0 mL = 3 [pic 39][pic 40]

      2.Despejar la formula de molaridad

Molaridad

M=moles de soluto/volumen de la solución(L)

Moles de soluto=M [pic 41][pic 42]

Moles BaCl2=0,5 3=1,5[pic 43][pic 44][pic 45][pic 46]

=0,0015 Moles de BaCl2

Ese mismo procedimiento se usará para sacar los moles de Na2CO3:

Se pasa de mL a L:

Tubo 1: 1,0 = 1[pic 47][pic 48][pic 49]

Tubo 2 : 2,0 = 2[pic 50][pic 51][pic 52]

Tubo 3: 3,0 = 3[pic 53][pic 54][pic 55]

Tubo 4: 4,0 = 4[pic 56][pic 57][pic 58]

Tubo 5: 5,0 = 5[pic 59][pic 60][pic 61]

Calculamos los moles:

Moles de soluto=M [pic 62][pic 63]

Tubo 1: n=0,5x 1=5Moles [pic 64][pic 65]

Tubo 2: n=0,5x 2=1 Moles[pic 66][pic 67]

Tubo 3: n= 0,5x 3=1,5 Moles[pic 68][pic 69]

Tubo 4: n=0,5x 4=2  Moles[pic 70][pic 71]

Tubo 5: n= 0,5x 5=2,5Moles[pic 72][pic 73]

[pic 74]                                       

                     Tabla No.3 moles de BaCl2 y Na2CO3

3. Con base en la gráfica No.2, podemos identificar que a partir del tubo número 3, en el rendimiento teórico,  la cantidad del producto es constante.Ya que a partir de este, el reactivo límite pasa a ser el BaCl2, por lo que van a reaccionar la misma cantidad  de moles BaCl2 (ver tabla No.3, “Moles de BaCl2”) y vamos a obtener la misma cantidad de producto(0,294gBaCO3).

4.BaCl2 + Na2CO3 BaCO3 + 2NaCl[pic 75]

La formula del carbonato de Bario es BaCO3

Resultados y discusión

En esta práctica obtuvimos como resultados: la masa de el papel filtro, masa de el papel filtro + el precipitado g, el peso del precipitado, esto lo podemos ver en la tabla No. 2. Al tomar la masa del papel filtro vemos que hay una variación no muy grande, pero, por qué se dan estas variaciones, podríamos decir que existen factores influyentes como; la vibración de los mesones a causa de los ventiladores, la balanza, ya que esta cuenta con una precisión 0.01g, pero, no cuenta con exactitud en el peso.  Por otra parte, tomamos el peso en gramos de la masa del papel filtro + el precipitado, después de colocar estos en una estufa (horno) por una hora, las variaciones en este caso se darían por la cantidad de agua agregada al embudo y a la solución, ya que, no agregamos la misma cantidad en todos, en casos como el tubo 2 y 4, la practicante hizo enjuagues hasta lograr quitar la mayoría de residuo del tubo. En el papel filtro número 1 y 3 hubo complicación en la filtración de la solución, por exceso de líquido. Todo esto tuvo un efecto e influyó en el peso final. Para obtener el peso del precipitado realizamos una resta con los  respectivos datos, mencionados anteriormente, notamos que los pesos van aumentando, pero, esto no sucede en secuencia. Igualmente, podemos agregar que en el momento de mezclar las dos soluciones, una de ellas (BaCl2) tiene el mismo volumen para los 5 tubos, pero, en la solución Na2CO3 esto cambia,, para cada tubo hay un volumen diferente (ver en la tabla No.1). Esto se veía reflejado en la textura en el momento en que agitamos el tubo, a medida que se añadía más cantidad de la solución Na2CO3, el precipitado se tornaba más espeso y en el momento del filtrado se podían ver algunas algunas “gotas blancas” (ver imagen No. 1)  a diferencia de los primeros tubos donde la cantidad de esta solución era menor o igual a BaCl2 donde su filtrado era traslúcido. Con esto vemos que todos los factores antes mencionados, si tienen efectos en los resultados finales. De acuerdo a esto se tomaron los porcentajes de error de cada precipitado del papel filtro y del peso promedio.  En este punto la humedad juega un papel importante, ya que, esta alteraba nuestros valores, en el proceso de sacar el papel filtro del horno, trasladarlo hasta nuestro lugar de trabajo y pesarlo (ver en la Imagen No.2), este absorbía humedad del ambiente, por lo cual nuestro peso se vio afectado. Sumando los factores influyentes mencionados anteriormente.  

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