Estequiometria

INTRODUCCCION:

El proceso en el cual un conjunto de sustancias llamadas “reactivos”, se transforman en un nuevo conjunto de sustancias llamadas “productos”, se denomina como Reacción Química. Una Reacción química o cambio químico es el proceso mediante en la cual una o más sustancias (reactantes), por efecto de un factor energético, se transforman cambiando su estructura molecular (productos), Los reactantes pueden ser elementos o compuesto, que interaccionan en una proporción constante, de acuerdo a la ley de conservación de masa y la constante de equilibrio de la reacción (1).

De esta forma, cuando se tiene una notación simbólica o abreviada para representar una reacción química, se denomina Ecuación química, siendo la representación de lo que sucede cuando las moléculas reaccionan, en donde los reactivos dan lugar a los productos. (2) Es así, que la fórmula de los reactivos se escribe en el lado izquierdo de la ecuación y las fórmulas de los productos se escriben en el lado derecho.

De este modo, la estequiometria es el cálculo de las cantidades de reactivos y productos que intervienen en una reacción química, basada en la ecuación química y en la relación entre masas y moles. Para cumplir con la ley de conservación de masa, existen dos formas de balancear o equilibrar una ecuación química, una de ellas es el tanteo y el otro es el método algebraico. Por otro lado, para determinar la relación molar experimentalmente, se utiliza el método de “variaciones continuas” (método de Job), el cual consiste en hacer reaccionar las soluciones con una concentración conocida, formando un precipitado insoluble, “de manera que el volumen de los tubos de ensayos permanece constante y la altura del precipitado formado sea proporcional a la cantidad de producto obtenido”. (3), permitiendo también determinar el “reactivo limitante”, reactivo que se consume por completo, determinando las cantidades de productos que se forman.

Los objetivos de este trabajo práctico, fue establecer la estequiometria experimentalmente, utilizando el método de variaciones continúas. Para ello, se identificó el reactivo limitante de cada reacción y su reacción estequiometria, utilizando el método de tanteo mediante gráficos que ayudaran a dar una claridad de lo estudiado.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:

A). Reacciones de Precipitación:

- Se elaboró 2 reacciones con distintas sustancias, en donde se utilizó seis tubos de ensayo (Figura3) (previamente rotulados, del 1 al 6) para cada reacción.

- La reacción 1, se mezcló en cada tubo, dos sustancias con distintos ml (se utilizó una pipeta (figura 6)), una sustancia A: Ba (NO3)2 con una sustancia B: K2CrO4, con el fin de completar un volumen de 6 ml por cada tubo.

- La reacción 2, se mezcló en cada tubo, dos sustancia con distinto ml (se utilizó una pipeta (figura 6)), una sustancia A: Pb (NO3)2 con una sustancia B: Kl, con el fin de completar un volumen de 6 ml por cada tubo.

- Realizadas las dos reacciones, se procedió a agitar cada tubo, para ello se utilizó un agitador VORTEX. Posteriormente, se depositó cada tubo en la gradilla (figura 4), a la espera que el precipitado sedimente y desapareciera la turbidez de las soluciones, con la finalidad de obtener una masa compacta.

- Al cabo de 30 minutos, se midió la altura (con una regla (figura5)) de cada precipitado formado y se anotó los resultados en la tabla de datos.

- Se determinó la relación entre los moles de A y moles de B.

-Obtenido los datos finales, se elaboró un gráfico para la reacciones 1 y 2, según su precipitación.

RESULTADOS:

A). Reacciones de Precipitación:

- Resultado Reacción N°1: Ba (NO3)2 / K2CrO4 ( tabla N°2, ver anexos)

Se mezcló las sustancias A y B, con distintos ml (expuestos en la tabla N°1), al cabo de 30 minutos, se procedió a medir la altura del precipitado, obteniendo los siguientes resultados:

Se calculó en mm, luego se procedió a transformar las alturas de cada precipitado a ml, multiplicando cada resultado por 10, obteniendo los siguientes resultados:

Se determinó los moles de cada sustancia utilizando la formula “concentración molar” (figura9) luego de obtenida la concentración molar y el volumen, se despejó los moles con los siguientes resultados:

Tubo N°1:

Moles de A: Moles de B:

Tubo N°2:

Moles de A: Moles de B:

Tubo N° 3:

Moles de A: Moles de B:

Tubo N° 4:

Moles de A: Moles de B:

Tubo N°5:

Moles de A: Moles de B:

Tubo N°6:

Moles de A: Moles de B:

Para obtener la relación de los moles (figura 10), se dividió los moles de A sobre los moles de B, obteniendo los siguientes resultados:

Solución 1: Solución 2: Solución 3:

Solución 4: Solución 5: Solución 6:

Se procedió a graficar la altura del producto obtenido, versus la masa de uno de los reactantes, con el fin de obtener la estequiometria de la reacción, con los siguientes resultados:

Al observar el grafico se puede determinar que la mayor cantidad de producto, se tuvo cuando reaccionaron 4 moles de A, (sabiendo que el total de moles de A y B son 6 mol), los moles de B resultan

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