Informequimican3

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA

Facultad de Ingeniería Industrial y de Sistemas

3º INFORME DE LABORATORIO

ESTEQUIOMETRÍA

CURSO: Química general (CB 201 U)

PROFESOR: José Hidalgo Rodríguez

ALUMNOS:

 Jara Boza, Yonatan Efraín 20121167H

 Vila Egoavil, Julio 20122593K

 Valdez Dueñas, Rodrigo 20122635E

Martes 23 de Octubre

2012 –II

OBJETIVOS:

Los experimentos a desarrollarse tienen por finalidad la observación que los cambios cualitativos y cuantitativos que ocurren en las reacciones químicas. La parte cualitativa, está orientada a verificar el cambio de propiedades y la parte cuantitativa, a la medición de las masas de las sustancias reaccionantes y productos.

Comenzaremos por considerar cómopodemos usar fórmulas químicas para escribir ecuaciones querepresenten reacciones químicas.

Luego usaremos fórmulas químicas para relacionar las masas de las sustancias con el número de átomos, moléculas o iones que contienen, lo cual lleva al concepto crucial de mol. Un mol es 6.022 x objetos (átomos, moléculas, iones o lo que sea).

Aplicaremos el concepto de mol a la determinación de fórmulas químicas a partir de las masas de cada elemento en una cantidad dada de un compuesto.

Usaremos la información cuantitativa inherente a las fórmulas y ecuaciones químicas, junto con el concepto de mol, para predecir la cantidad de sustancias que se consume o produce en las reacciones químicas.

Surge una situación especial cuando uno de los reactivos se agota antes que los demás, con lo cual la reacción se detiene quedando sin reaccionar parte de las materias primas en exceso.

EQUIPOS, MATERIALES y REACTIVOS:

• Un mechero o quemador Bunsen: Es un instrumento utilizado en laboratorios científicos para calentar o esterilizar muestras o reactivos químicos.

Llama luminosa: Esta es una llama que emite luz de color anaranjado debido a la presencia de partículas incandescentes de carbono. Esta llama es producida por la combustión incompleta.

Llama no luminosa: Es una llama donde no hay presencia de partículas incandescentes de carbono, se aprecian dos zonas claramente separadas por un cono azul pálido. Esta llama es producida por la combustión completa.

• Pinzas para tubo de ensayo: Permiten sujetar tubos de ensayo y si éstos se necesitan calentar, siempre se hace sujetándolos con estas pinzas, esto evita accidentes como quemaduras.

• Rejilla metálica sin asbesto

• Trípode: Son utensilios de hierro que presentan tres patas y se utilizan para sostener materiales que van a ser sometidos a un calentamiento.

Estequiometria:

Experimento 1: Determinación de la eficiencia de una reacción

PRUEBA A: Cuando se la formación de un precipitado:

Preparación de Carbonato de Bario

Materiales:

1 vaso de 150 ml

1 probeta de 25 ml

1 embudo

2 papeles filtro

1 soporte universal con pinza

1 bagueta

1 tubo de ensayo

1 balanza 1 piceta con agua destilada

1 radiador

1 termómetro

1 mechero

1 rejilla de asbesto

Solución de 0.2 M

Solución de 0.2 M

PRUEBA B: Cuando se produce el desprendimiento de un gas:

Reacción de descomposición del Clorato de Potasio

Materiales:

1 tubo de ensayo de 18x150 con manguera y tapón

1 soporte universal con pinza

1 tapón de jebe horadado

1 manguera

1 mechero 1 embudo

1 papel filtro

1 piceta con agua destilada

Solución de 0.1 M

Solución de 0.1 M

Solución de 0.1 M

Experimento 2: Determinación de la formula de un hidrato.

Materiales:

1 crisol con tapa

1 balanza

1 radiador 1 mechero

1 pinza

Sal hidratada

FUNDAMENTO TEÓRICO:

Estequiometria

El estudio de las relaciones cuantitativas entre las fórmulas químicas y las ecuaciones químicas se denomina estequiometria. Uno de los conceptos importantes de la estequiometria es la ley de conservación de la masa, que dice que la masa total de los productos de una reacción química es igual a la masa total de los reactivos. Los mismos números de átomos de cada tipo están presentes antes y después de una reacción química.

Una ecuación química balanceada indica números iguales de átomos de cada elemento en los dos miembros de la ecuación. Las ecuaciones se balancean anteponiendo coeficientes a las fórmulas químicas de los reactivos y de los productos de una reacción, no cambiando los subíndices de las fórmulas químicas.

Tipos de reacciones:

Reacciones de Combinación. En las reacciones de combinación, dos o más sustancias reaccionan para formar un producto. Hay muchos ejemplos de tales reacciones, sobre todo aquellas en las que diferentes elementos se combinan para formar compuestos. Por ejemplo, el magnesio metálico arde en aire con un brillo enceguecedor para producir óxido de magnesio.

(s) + (g) (s)

Reacciones de Descomposición. En una reacción de descomposición, una sustancia sufre una reacción para producir dos o más sustancias distintas. Muchos compuestos sufren reacciones de descomposición cuando se calientan. Por ejemplo, muchos carbonatos metálicos se descomponen para formar óxidos metálicos y dióxido de carbono cuando se calientan.

(s) (s) + (g)

Reacciones de Combustión. Las reacciones de combustión son reacciones rápidas que producen una flama. En la mayor parte de las reacciones de combustión que observamos, interviene del aire como reactivo. Cuando quemamos hidrocarburos en aire, éstos reaccionan con para formar y . El número de moléculas de que se requieren en la reacción y el número de moléculas de y que se forman dependen de la composición del hidrocarburo, que actúa como combustible en la reacción. Por ejemplo, la combustión del propano ( ), un gas que se utiliza para cocinar y para calefacción en los hogares, se describe con la ecuación siguiente.

(g) + (g) (g) + (g)

Se puede obtener abundante información cuantitativa de las fórmulas y ecuaciones químicas empleando pesos atómicos. El peso formular de un compuesto es igual a la suma de los pesos atómicos de los átomos incluidos en su fórmula. Si la fórmula es molecular, el peso fórmula también se denomina peso molecular. Los pesos atómicos y formulares pueden servir para determinar la composición elemental de un compuesto.

Un mol de cualquier sustancia es el número de Avogadro (6.022 x ) de unidades formulares de esa sustancia. La masa de un mol de átomos, moléculas o iones es el peso fórmula de ese material expresado en gramos (la masa molar). Por ejemplo, la masa de una molécula de H2O es de 18 uma; por tanto, la masa molar del H2O es de 18 g/mol.

Podemos determinar la fórmula empírica de cualquier sustancia a partir de su composición porcentual calculando el número relativo de moles de cada átomo en 100 g de la sustancia. Si la sustancia es de naturaleza molecular, podremos determinar su fórmula molecular a partir de la fórmula empírica si conocemos el peso molecular.

El concepto de mol puede servir para calcular las cantidades relativas de reactivos y productos que intervienen en las reacciones químicas. Los coeficientes de una ecuación balanceada dan los números relativos de moles de reactivos y productos. Así, para calcular el número de gramos de un producto a partir del número de gramos de un reactivo, primero se convierten gramos de reactivo a moles de reactivo. Luego se usan los coeficientes de la ecuación balanceada para convertir el número de moles de reactivo a número de moles de producto. Por último, se convierten los moles de producto a gramos de producto.

Un reactivo limitante se consume totalmente en una reacción; una vez que se agota, la reacción se detiene, y esto limita las cantidades de los productos formados. El rendimiento teórico de una reacción es la cantidad de producto que según los cálculos se formará cuando reaccione todo el reactivo limitante. El rendimiento real de una reacción siempre es menor que el teórico. El porcentaje de rendimiento compara los rendimientos real y teórico.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:

Experimento 1: Determinación de la eficiencia de una reacción:

a) Cuando se produce la formación de un precipitado

Preparación de Carbonato de Bario según la reacción:

- Mezclar en el vaso de precipitado 5 ml de solución 0.2 M de y 5 ml de solución 0.2 M de .

- Dejar reposar para que sedimente el precipitado.

- Filtrar el precipitado, usando un papel de filtro previamente pesado.

- Lavar el filtrado con agua destilada.

- Colocar el papel de filtro sobre otro que está sobre la rejilla de asbesto.

- Instalar el radiador de manera que la temperatura no sea mayor de 90 gr luego poner la rejilla con

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