Estequiomtria

ÍNDICE

PREPARACIÓN DE DISOLUCIONES

3

RENDIMIENTO DE UNA REACCIÓN QUÍMICA

10

CALOR DE REACCIÓN

13

DETERMINACIÓN DE COBRE EN UNA ALEACIÓN

17

ÁCIDOS FUERTES Y DÉBILES

20

ELECTRODEPOSICIÓN

25

ELECTRÓLISIS

29

REACCIONES REDOX

35

DESTILACIÓN

38

POLÍMEROS

41

APÉNDICE

45

PREPARACIÓN DE DISOLUCIONES.

1_Conocimientos teóricos necesarios para la realización de la practica:

-Concepto de disolución

Definiremos disolución como aquella mezcla homogénea que resulta de la interposición de dos o más sustancias cuyas proporciones son variables. A cada una de estas partes se les denomina soluto y disolvente.

Se suele definir soluto como aquella parte de la disolución que se encuentra en menos proporción y disolvente como aquella sustancia que se encuentra en mayor proporción frente a las otras sustancias que intervendrán en la reacción.

Distinguimos una serie de disoluciones atendiendo al soluto especto al disolvente: diluidas(poca cantidad de soluto respecto al disolvente), concentrada( proporción de soluto grande respecto al disolvente) y sobresaturada( cuando la cantidad de soluto es mayor que la que admite el disolvente)

-Concepto de concentración

La concentración es la relación existente entre las cantidades de soluto y disolvente.

- Diferentes formas de expresión de la concentración de una disolución.

MOLARIDAD, (M) : Es el número de moles de soluto en 1 L de disolución.

Molalidad (m) : Es el número de moles de soluto en 1 Kg de disolvente.

RIQUEZA EN MASA ( % = m / m ): Son los gramos del soluto por 100 gramos de sisolución.

GRAMOS POR LITRO

FRACCIÓN MOLAR del soluto : es la relación entre los moles de soluto y los moles totales

2_Objetivos:

-Realizar los cálculos numéricos necesarios para preparar disoluciones de determinadas concentraciones a partir de los reactivos comerciales o por disolución de una disolución más concentrada.

-Predecir la concentración de un nuevo soluto en disolución al mezclar dos disoluciones de solutos que reaccionen entre sí.

-Determinar experimentalmente la concentración de una especie química en disolución.

-Adquirir destreza en el empleo del material volumétrico necesario para la preparación de disoluciones.

3_Material necesario:

-2 matraces aforados de 100 ml -2 vasos de precipitados

-2 matraces aforados de 50 ml -1 frasco lavados

-2 probetas graduadas de 100 ml -2 pipetas de 10 ml graduadas

-1 varilla de vidrio -3 pipetas de 25 ml graduadas

-1 espátula -1 pipeta de 1 ml

-1 bureta de 25 ml -1 aspirador de pipeteado

-1 matraz erlenmeyer de 100 ml

4_Reactivos:

-Ácido nítrico comercial (HNO3, 60%)

-Hidróxido sódico, NaOH (P A)

-Disolución de HCl 0.05 M

5_Procedimiento:

A)Preparación de disoluciones a partir de los reactivos comerciales:

a) A partir de un reactivo comercial en estado sólido de riqueza 100%

Problema:

Calcule la cantidad de soluto(expresada en gramos),hidróxido sódico, necesaria para preparar 100 ml de disolución de concentración 2 M. Sabiendo que se dispone en el laboratorio del siguiente reactivo: lentejas de hidróxido sódico se considera de riqueza 100%) (reactivo sólido).

Procedimiento:

1_Se pesa la cantidad de soluto calculada en un vaso de precipitados en la balanza analítica de precisión. Se deberá realizar la adición o sustracción de sustancia con el vaso fuera del platillo de la balanza.

2_Se le añade una pequeña cantidad de agua destilada a dicho vaso y se agita hasta la completa disolución del soluto.

3_Se pasa la disolución a un matraz aforado de 100 ml.

4_Se añade con el vaso suficiente agua destilada hasta enrasar el matraz y finalmente se enrasa con ayuda de la pipeta.

Resolución teórica:

NaOH (23+16+1)gr/mol = 40 gr/mol; ¿Cuántos gramos hay en una disolución 2 M de la cual tomamos 100 ml?

Sabiendo la molaridad (2 M) y el volumen (100 ml = 0.1 L ),hallamos:

M = n / V------n = M x V = 2 mol/L x 0,1L = 0,2 moles de NaOH

Ahora que sabemos el número de moles (0,2 mol) podemos hallar los gramos de soluto (gramos de NaOH):

n = gr NaOH / peso molecular NaOH ; gr NaOH = 0,2 mol x 40gr/mol = 8 gr NaOH

b)A parir de un reactivo comercial en estado líquido de riqueza y densidad conocidas.

Problema:

Calcule la cantidad de soluto (expresada en volumen), ácido nítrico (trioxonitrato(V) de hidrógeno), necesaria para prepara 100 ml de disolución de concentración 2 m. Sabiendo que se dispone en el laboratorio de los siguientes reactivos: Ácido nítrico comercial del 60% de riqueza en masa y densidad 1,38 g/ml (reactivo líquido).

Procedimiento:

1_En un matraz aforado de 100 ml se echa agua destilada, con el frasco lavador, aproximadamente hasta la mitad.

2_En la campana de extracción, se mide con la probeta el volumen de reactivo necesario y se agrega muy lentamente sobre el agua contenida en el matraz (se lava la probeta con un poco de agua destilada arrastrando los restos de reactivo al matraz).

3_Se añade agua destilada, hasta casi enrasa el matraz aforado. Se completa el enrase de la disolución como en el caso anterior.

Resolución teórica:

Tenemos HNO3 del 60% y d = 1,38 g/ml en disolución 2 M y 100 ml, hallamos el volumen:

Conociendo la molaridad (2 M) y el volumen (100 ml), hallamos el numero de moles del HNO3:

M = n / V ;2 mol/L = n / 0.1 L = 0,2 mol

Calculando el peso molecular del HNO3 (16 x 3 + 1+14) podemos conocer los gramos puros de HNO3:

n = g puros de HNO3 / Peso molecular ; g puros = 0,2mol x (16x3+1+14)g/mol = 12,6 gr puros de HNO3.

Sabiendo que 100 g de HNO3 ----------- 60 g de HNO3 puros

x ----------- 12,6 g de HNO3 puros

x resulta 21g de HNO3

Si densidad (d) es unidad de masa (m) partido de volumen (V):

d = m / V----------V = m / d = 21 g HNO3 / (1,38g/ml x 1000ml/L ) = 0.015 L

B)Preparación de disoluciones por disolución de otras más concentradas.

a)Preparación de una disolución de NaOH a partir de otra más concentrada.

Problema:

Calcule qué volumen de disolución 2 M de NaOH se necesita para preparar 50ml de una disolución 0,4M de NaOH.

Procedimiento:

1_Una alícuota de la disolución de NaOH se pasa a un vaso de precipitados, de donde de toma mediante pipeta el volumen calculado en el problema y se lleva al matraz de 50ml.

2_Se enrasa el matraz con agua destilada.

Resolución teórica:

Tenemos que hallar el volumen de una disolución 2 M de NaOH si tenemos otra disolución NaOH 0,4M 50ml

Sabiendo que la molaridad (M) es igual al número de moles (n) entre el volumen (V), podemos hallar saber el numero de moles de NaOH 0,4M y como el número de moles no varia, posteriormente hallaremos el volumen pedido de la disolución NaOH 2M.(Dato, peso molecular del NaOH = (23+16+1)g/mol)).

M = n / V----------n = 0,050L x 0,4 mol/L = 0,02 mol NaOH 0,4M

M = n/ V-----------V = 0,02mol / 2mol/L = 0,01 L de NaOH 2M

b)Preparación de una disolución de HNO3 a partir de otra más concentrada.

Problema:

Calcule qué volumen de disolución 2 M de HNO3 se necesita para preparar 50ml de una disolución 0,3M de HNO3.

Procedimiento:

1_Una alícuota de la disolución 2M de HNO3 se pasa a un vaso de precipitados, de donde se toma, mediante una pipeta, el volumen calculado e el problema y se lleva al matraz de 50ml.

2_Se enrasa el matraz con agua destilada.

Resolución teórica:

Calcularemos primero el número de moles (n) del HNO3 0,3M 50ml, posteriormente con esos moles hallaremos el volumen (V) del HNO3 2M.

M = n / V----------n = 0,3 mol/L x 0,050L = 0.015 mol HNO3 0,3M

M = N / V---------V = 0,015 mol HNO3 / 2 mol HNO3/L = 0,075 L

C)Predicción de la cantidad y concentración del nuevo soluto formado al mezclar dos disoluciones.

Problema:

Se mezclan 25 ml de la disolución 0,4M de NaOH y 25ml de la disolución 0,3M de HNO3.

-Escriba la reacción química que tiene lugar.

-Prediga si las dos especies químicas se consumen totalmente o si alguna actúa como reactivo limitante. En caso afirmativo especifique qué especie química actúa como reactivo limitante y cuál está en exceso.

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