Estequiometría

ESTEQUIOMETRÍA

1. OBJETIVOS:

1. OBJETIVO GENERAL:

• Reconocer el rendimiento de las  reacciones químicas que genera cada experimento.

1. OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

• Observar los cambios cualitativos y cuantitativos que ocurren en las reacciones químicas.
• Desarrollar una buena titulación, para saber si es ácido o base.

1. FUNDAMENTO TEÓRICO:

La estequiometria es la parte de la química que describe o estudia las relaciones de masa de los elementos cuando forman un compuesto o las relaciones de masa de las sustancias cuando participan en una reacción química.

Según el  Prof. David Mejías (2011) dijo que “Se entiende por estequiometria al estudio de las proporciones entre los reactivos y productos que participan en una reacción química. Por ejemplo para una reacción hipotética:

A + 2 B → C + D

Siempre van a reaccionar 1 mol de A por cada 2 moles de B para que se pueda formar 1 mol de C y otro de D.”

La Prof. Beltrán Sanchéz, Yudi (2018)  nos explica sobre “las relaciones cuantitativas de masa que se basan en las leyes ponderales como:

1. Ley de conservación  de la materia: En toda reacción química la suma de las masas de las sustancias reactantes es igual a la suma de las masas de los productos.
2. Ley de las proporciones definidas: Siempre que dos sustancias reaccionen para formar un compuesto; siempre lo hacen en proporción fija y constante.
3. Ley de las proporciones múltiples: Las masas de un elemento que se une con una misma cantidad de otro para formar diferentes compuestos, varían según una relación sencilla de números enteros.
4. Ley de las proporciones recíprocas: Cuando las masas de dos sustancias distintas se combinan separadamente con una misma masa de una tercera sustancia, entre sí, se combinarán en la misma proporción de masa o múltiplos de ella.”

“Las fórmulas químicas y las ecuaciones químicas balanceadas cumplen estas leyes, por lo tanto describen las relaciones de masa de los elementos en una sustancia o compuesto y la relación de masa de reactantes y productos en una reacción química. La utilidad práctica de estas relaciones se da en el análisis químico y en los procesos industriales donde intervienen reacciones químicas.” (Mejías, David; 2011)

En el trabajo experimental de una reacción química a menudo no se obtiene el total de la masa del producto teóricamente calculado; sino; que hay una diferencia entre la masa del producto calculado y el producto obtenido; cuya causa puede ser:

• Que la reacción no sea completa; es decir, los reaccionantes no se conviertan  completamente en productos.
• Reacciones secundarias que llevan a la formación de productos no deseados.
• Pérdidas en la separación y purificación del producto.

Rendimiento de una reacción: Es la relación de la masa real del producto obtenido y la masa calculada teóricamente. Se expresa en porcentaje. (Bracco, Lucho; 2015)[pic 1]

Rendimiento (%) = (masa real / masa teórica) x 100

LEYES DE LA ESTEQUIOMETRIA:

• 1ª Ley de la Estequiometria o Ley de conservación de masa de Lavoisier.

“En toda reacción química las cantidades en masa de los reactivos son iguales a las cantidades en masa de los productos”.

• 2ª Ley de las proporciones constantes de Proust.

“Cuando dos o más elementos se unen para formar un mismo compuesto, siempre lo hacen en una relación ponderal constante”.

• 3ª Ley de las proporciones múltiples de Dalton.

“Cuando dos o más elementos se unen para formar una serie de compuestos, si el peso de uno de ellos permanece constante y el otro varía, las cantidades de este son múltiplos enteros de la menor de ellas”.

• 4ª Ley de las Proporciones Recíprocas o Equivalentes de Richter -Wenztel.

“Cuando dos elementos se combinan separadamente con un peso fijo de un tercer elemento, los pesos relativos de aquellos son los mismos que sí se combinan entre sí“.

1. MATERIALES:

1. DESCOMPOSICIÓN DEL CLORATO DE POTASIO:

• 2 lunas de reloj pequeñas
• 2 tubos de ensayos (chino)
• Espátula de metal (pico de cuchara y otro plano)
• Clorato de potasio (KClO3) sólido
• Dióxido de manganeso (sólido)
• Mechero Burner

1. DESCOMPOSICIÓN DEL CARBONATO DE CALCIO:

• Mechero Burner
• Carbonato de Calcio (sólido)
• Crisol de porcelana (resiste temperaturas altas)
• Triángulo de porcelana
• Trípode de metal
• Pinzas grandes de metal para crisol

1. TITULACIÓN DE HCl CON NaOH:

• Bureta graduada de  50 mL (KINTEL)
• Soporte universal
• Matraz Erlenmeyer de 250 mL (PYREX)
• La fiola con la disolución del clorato de potasio y el dióxido de magnesio.
• Probeta de plástico de 100 mL  (IsoLab)

1. PROCEDIMIENTOS:

1. DESCOMPOSICIÓN DEL CLORATO DE POTASIO:

• Pesar el tubo de ensayo vacío, agregarle 0,25 g de clorato de potasio y nuevamente pesar.
• Agregar 0,25 g de dióxido de manganeso, pesar el tubo y la mezcla. Homogenizar.
• Calentar el tubo en la llama de un mechero por 5 minutos, dejar enfriar y pesar. Fig 1
• Apuntar los datos obtenidos y luego calcular el rendimiento de la reacción.

1. DESCOMPOSICIÓN DEL CARBONATO DE CALCIO:

• Pesar un crisol vacío, agregarle 0,25 g de carbonato de calcio y pesar de nuevo.
• Armar el prototipo como la fig.
• Encender el mechero de Burner y colocar el crisol al fuego por 15 minutos, enfriar y pesar de nuevo. Fig 2
• Apuntar los datos obtenidos y luego calcular el rendimiento de la reacción.

1. TITULACIÓN DE HCl CON NaOH:

• Llenar con hidróxido de sodio hasta 50 mL la bureta.
• Armar el prototipo de titulación como la Fig. 3
• Aplicar 25mL de la dilución de la fiola en una probeta y traspasar al matraz Erlenmeyer
• Añadir 3 gotas de fenolftaleína y homogenizar.
• Parar la titulación cuando haya un cambio de color rosa permanente. Fig. 4
• Observar y apuntar.

1. RESULTADOS O CALCULOS:

1. DESCOMPOSICIÓN DEL CLORATO DE POTASIO:

Al pesar lo que se indicó estos fueron los datos de las masas:

...