Rendimiento y conversion

PRÁCTICA 1: RENDIMIENTO Y CONVERSIÓN

Fundamento:

Cuando dos disoluciones con los componentes de una sal poco soluble reaccionan en un  determinado disolvente, pueden dar lugar a la formación de un nuevo compuesto con muy baja solución  en ese disolvente.

Cuando esto ocurre, podemos hablar de una reacción de precipitación, caracterizada por la  formación de un producto sólido insoluble o precipitado (↓) que se separa de la disolución y que se  puede separar por filtración o decantación y posteriormente secado.

Las sales cloruro cálcico y carbonato sódico son solubles en agua y, en disolución, están totalmente disociadas:

Disolución de CaCl2 en agua: CaCl2 🡪 Ca2+ + 2 Cl-. 

Disolución Na2CO3 en agua: Na2CO3 🡪 2 Na+ + CO32-

Cuando se mezclan, los iones presentes son: Ca2+ + 2 Cl-+ 2 Na+ + CO32-, obteniéndose CaCO3 +  2 Cl– + 2 Na+. El carbonato de calcio precipitará ya que su constante de solubilidad es muy baja

Objetivo:

Determinar el reactivo limitante de la reacción.

Calcular el rendimiento de las reacciones de precipitación.

Determinar la reacción más favorable.

Materiales y reactivos:

CaCl2.

Na2CO3. 

Balanza. 

Espátulas. 

Vasos de precipitado. Varillas. 

Procedimiento:

Matraces aforados. Soporte con aros y nuez. Embudos. 

Filtros. 

Estufa. 

Deseador. 

A. Se realizaron los cálculos previos para cada disolución. 

a. Se buscaron los reactivos necesarios en el almacén. 

b. Se analizó la información contenida en el envase. 

c. Se examinó el guion de prácticas aportado por el profesorado. 

d. Con ayuda de la calculadora se determinaron los gramos a medir de cada reactivo  para cada disolución.

B. Se prepararon las disoluciones de diferentes concentraciones. 

a. Se tomaron 8 vasos de precipitado y 8 matraces aforados (dos de 250mL y 6 de  50mL) y se rotuló cada uno con el nombre del reactivo, molaridad y gramos. b. Se pesó en la balanza los gramos indicados en cada vaso. 

NOTA: No mezclar las espátulas entre los reactivos 

c. Se vertió un poco de agua desionizada en cada vaso de precipitado. 

d. Se agitó con una varilla de vidrio hasta que se disolvió el reactivo. 

NOTA: No mezclar las varillas entre los reactivos 

e. Se trasvasaron las disoluciones de Na2CO3 y CaCl2, ambas de 0.5M, a cada matraz  aforado de 250mL.

f. Se trasvasó el resto de las disoluciones a su matraz aforado correspondiente. NOTA: Durante los trasvases realizar varios lavados tanto al vaso de precipitado  como a la varilla con la que se agitó la disolución. 

C. Se mezclaron las disoluciones y se filtró el precipitado. 

a. Se llevó el soporte a la mesa de trabajo y, con ayuda de las nueces, se acoplaron  cuatro embudos a los aros afines. 

b. Se hizo acopio de siete filtros, se numeraron y pesaron (masa filtro inicial). c. Se dio forma a los filtro y con un poco de agua ionizada se adhirieron al embudo. d. Se mezclaron las disoluciones tal y como indica el guion de prácticas. 

e. Se agitaron las disoluciones, para homogeneizarlas, antes de dejar sedimentar. f. Se ubicaron cuatro erlenmeyers debajo de cada embudo. 

g. Se procedió con el filtrado de cada mezcla realizando varios lavados para  asegurarnos el trasvase del producto al filtro. 

D. Se obtuvieron los datos experimentales 

a. Se retiraron los filtros y se colocó cada uno en una cápsula de porcelana antes de  introducirlas en la estufa. 

b. Una vez los filtros secos, se retiraron de la estufa y se llevaron al desecador para  dejar que se enfriaran. 

c. Se llevaron a la balanza y se pesó cada filtro. 

E. Se calculó el reactivo limitante y el rendimiento de la reacción. 

Cálculos previos:

Fórmula a aplicar

�� =

������ ⁄

��; �� = �� · �� · ����

Disoluciones de Na2CO3:

∙ 250mL 0.5M 🡪 g = M · L · Mm = 0.5 · 0.25 · 105.99 = 13.25g ∙ 50mL 1M 🡪 g = M · L · Mm = 1 · 0.25 · 105.99 = 5.3g ∙ 50mL 0.25 M 🡪 g = M · L · Mm = 0.25 · 0.25 · 105.99 = 1.32g ∙ 50mL 0.1M 🡪 g = M · L · Mm = 0.1 · 0.25 · 105.99 = 0.53g

Disoluciones de CaCl2:

∙ 250mL 0.5M 🡪 g = M · L · Mm = 0.5 · 0.25 · 105.99 = 13.87g ∙ 50mL 1M 🡪 g = M · L · Mm = 0.5 · 0.25 · 105.99 = 5.55g ∙ 50mL 0.25 M 🡪 g = M · L · Mm = 0.5 · 0.25 · 105.99 = 1.39g ∙ 50mL 0.1M 🡪 g = M · L · Mm = 0.5 · 0.25 · 105.99 = 0.55g

...