Estequimetria

PRACTICA N°3

ESTEQUIOMETRÍA

Forero Cuta Carlos Andres1, Hernández Jarro Cristian Camilo 2.

Fundación Universitaria de San Gil UNISANGIL, Ciencias Naturales e Ingeniería

Ingeniería Ambiental

Yopal, Colombia

forcut23@gmail.com

camilohernandez@hotmail.com

RESUMEN

La estequiometria es la parte de la química que se encarga de estudiar las relaciones cuantitativas en las que intervienen las masas moleculares y atómicas, las formulas químicas y la ecuación química.

Una de las leyes fundamentales es la conservación de la masa (ley de Lavoisier), que en toda reacción química se cumple que la masa al inicio y al término de la reacción del proceso es igual. Esto significa que es una conversión total, la masa de los reactantes es igual a la masa de los productos. En los procesos estequiometricos es necesario un catalizador es una sustancia que modifica la velocidad de una reacción química sin experimentar un cambio químico, es alterado físicamente a menudo por moléculas de los reactivos absorbidos químicamente. La mayoría de los catalizadores aceleran la reacción, los catalizadores pueden ser sólidos líquidos y gaseosos.

Palabras claves — estequiometria, rendimiento teórico, rendimiento porcentual.

ABSTRAC: The stoichiometry is the part of the chemistry that is required to examine the quantitative relationships involved in the molecular and atomic masses, chemical formulas and chemical equation.

One of the fundamental laws is the conservation of mass (Lavoisier law), which meets every chemical reaction the mass at the beginning and end of the reaction is the same process. This means that a total conversion, the mass of the reactants is equal to the mass of products. In stoichiometric processes need a catalyst is a substance that modifies the speed of a chemical reaction without undergoing a chemical change, it is often physically altered by adsorbed molecules chemically reactive. Most catalysts accelerate the reaction; catalysts may be solid and gaseous fluids.

Keywords— stoichiometry, theoretical yield, percent yield.

INTRODUCCIÓN

El conocimiento de la estequiometria de una reacción está fuertemente ligado con el saber las cantidades consumidas de reactivos y obtenidas de producto en forma teórica, es decir que realizando estos cálculos se establece un parámetro de comparación entre la teoría y la práctica para poder conocer el rendimiento real de una reacción.

En esta práctica se dan a conocer cuatro pasos importantes para realizar un análisis del comportamiento de varias reacciones las cuales son: primero preparar las soluciones con cálculos previos; segundo reacción; se mezclan las dos soluciones en este caso de Na2SO4. Y BaCl2; tercero, la filtración consiste que por medio el papel filtro se separan los solidos de los líquidos en este caso el agua quedando en el papel una mezcla homogénea muy fina y toxica. Y cuatro secado de muestra la cual se dejo secar en la estufa utilizando el crisol y luego se peso para hallar posteriormente los rendimientos. y así dar Conocer el rendimiento real de una reacción por medio del trabajo de laboratorio, teniendo en cuenta la base teórica que se necesita para poder llevarse a cabo. (Simpson., 1981)

MATERIALES

• Dos vasos de precipitados de 50 ml

• Dos vasos de precipitados de 150 ml

• Balanza

• Agitador de vidrio

• Papel de filtro

• Embudo analítico de vástago largo

• Vidrio de reloj más grande que el papel de filtro

• Frasco lavador

• Crisol o cápsula de porcelana

• Mechero

• Placa de calentamiento

• Trípode o soporte universal con sus accesorios

• Pinzas para crisol.

• Probeta de 10 ml

REACTIVOS

• Na2SO4

• BaCl2.2H2O

• Agua destilada

Tabla Nº 1 REGISTRO DE DATOS

PESADO PRIMERA PESADA SEGUNDA PESADA TERCERA PESADA PROMEDIO

Precipitado 34,1575g 34,1601g 34,1580 g 34,1585g

Precipitado + NaSO4

35,1575g

35,1577g

35,1577 g

35,1576g

Precipitado

34,5473g 34,5475g 34,5473g 34,5473g

Precipitado + BaCl2.2H2O

36,2573g

36,2568g

36,2570 g

36,2570g

Vidrio de reloj + papel filtro

36,5494g

36,5495g

36,5493g

36,5494g

Vidrio reloj + papel filtro con BaSO4

38,0745g

38,0750g

38,0748g

38,0748g

I. RESULTADOS

Tabla Nº 2

PROCEDIMIENTO I

PREPARACIÓN DE LAS SOLUCIONES

Vaso precipitado solo 50 ml = 34,1575

BaCl2.2h2O+Na2SO4 2 NaCl + BaSO4+ 2H2O

Xg=1molNaSO4*1gNaSO4/142,04gNaSO4 =0,007 mol NaSO4

Es igual 0,007mol BaCl2 por que la relación es uno a uno

La masa requerida de BaCl2.2H2O es de:

0,007molBaCl2.2H2O*244gBaCl2.2H2O

= 1,71g

Valor vaso precipitado 34,5473 + 1,71g BaCl2 =36,2573g

Tabla Nº3

PROCEDIMIENTO II

REACCIÓN

Se agrega Na2SO4 a BaCl2.2H2 y se observa un cambio físico, el color pasa de ser transparente a una solución de color blanco como la leche.

Tabla Nº4

PROCEDIMIENTO

BaSO4 = 233.34g

1molBaSO4 * 1g Na2SO4

142,04g NaSO4

= 0,007 mol BaSO4

Para hallar los gramos de BaSO4

0,007mol BaSO4*233,34g BaSO4 = 1,63g BaSO4

Rendimiento experimental = valor de Vidrio reloj con papel filtro y BaSO4 menos el valor de Vidrio reloj con papel filtro es:

38, 0748-36, 5494 = 1, 5254 BaSO4

% rendimiento= g producto experimental * 100 g producto teórico

= 1,5254g BaSO4 * 100 = 93,5828 %

1,63g BaSO4

La mezcla al finalizar el procedimiento quedo como harina blanca muy finita.

DIGESTIÓN

La solución está en estado de digestión donde se presentan formación de pequeños cristales que son solubles por lo tanto se aglomeran la superficie de los cristales mas pequeños

FILTRACION

Se filtró con el objetivo de separar la parte precipitada de la solución, introduciendo la solución por la parte superior con la fuerza gravitatoria cae sobre el papel filtrador reteniendo en su mayoría la parte precipitada de BaSO4 o los cristales de mayor tamaño.

SECADO

Al momento de obtener el precipitado de la muestra en el papel filtro, se introdujo en la estufa con una temperatura de 80° aun promedio de tiempo de 30 minutos, por sugerencia de la encargada del laboratorio.

PREGUNTAS

a) Calcule la cantidad de sustancia de Na2SO4 que hay en su muestra. Incluya el dato de su pesada.

b) Calcule cuántas mol y cuántos gramos de BaCl2.2H2O se requieren para reaccionar completamente con el Na2SO4

• Según la formula:

Igualar para balancear

Se obtiene:

=

=

c) Indique la masa de BaCl2.2H2O usada en su reacción. Incluya el dato de su pesada.

Masa

Moles de

=

Gramos de

d) Calcule el rendimiento teórico de BaSO4

Se deben conocer las cantidades de los reactivos

Con respecto al

1. Se halla los moles de

2. Moles de es igual a 1 mol de

3. Paso

Con respecto al . Procedimiento anterior

e) Calcule el rendimiento experimental, empleando su dato de pesada.

Para determinar este rendimiento se realizan los siguientes cálculos

Re = Rendimiento experimental

Re = Pa - Pb

Pa = Peso del vidrio de reloj, papel filtro analito.

Pb = Peso vidrio de reloj, papel filtro

Re = 26,210 gr – 23,6491 gr

Re = 2,5615 gr

f) Calcule el porcentaje de rendimiento de BaSO4

Rp = Rendimiento porcentual

Re = Rendimiento experimental

RT = Rendimiento teórico

g) Si los rendimientos experimental y teórico son diferentes, discuta las posibles causas de esta diferencia. Sea específico.

1. Una de las causas podría ser que al realizar los cálculos se obtuvo un resultado erróneo con respecto al peso exacto de los reactivos.

2. Al realizar un mal proceso de pectización se adicionaría demasiada agua de la necesaria la cual alterara la densidad y la pureza del analito.

3. Al adicionar la solución en el erlenmeyer sobre el papel de filtro podría existir un error al colocar el papel filtro si se deja alguna cabina donde se filtre el reactivo lo cual alterara el resultado al terminar el proceso de secado.

4. En el proceso de secado se podría presentar un error al no esperar el tiempo necesario para que el agua evapore totalmente y no altere el peso de la solución.

h) De qué manera los siguientes errores experimentales afectarán el % de rendimiento:

- El producto fue pesado antes de que estuviera completamente seco.

- El peso fórmula del BaCl2dihidratado se calculó sin tener en cuenta el agua de hidratación.

i) Describa todos los cálculos que se requieren para preparar cada una de las soluciones indicadas en esta práctica.

• Al pesar el producto antes de que estuviera completamente seco altera el peso de la solución ya que la evaporación del agua no ha sido exacta o completa.

j) Indique las reacciones químicas de esta experiencia, y en base a la misma proponga dos ejercicios de aplicación.

• Altera el peso del reactivo para ser adicionado a la solución; lo cual provocaría desequilibrio y alteraría los resultados.

CONCLUSIONES

 Con el desarrollo experimental de la siguiente practica logramos realizar el análisis del comportamiento de varias reacciones, primero que todo preparamos las soluciones con previos cálculos, luego mezclamos las soluciones en este caso Na2SO4. Y BaCl2, además utilizamos el método de filtración el cual consiste que por medio del papel filtro se separen los solidos de los líquidos en este caso el agua quedando en el papel una mezcla homogénea muy fina y toxica y por ultimo el secado de la muestra la cual se dejo secar en la estufa utilizando el crisol y luego se peso para hallar su respectivo rendimiento real de una reacción por medio de la practica de laboratorio.

 Mediante esta práctica se pudieron reconocer algunas propiedades físicas y químicas de algunas sustancias mediante su manipulación en el laboratorio.

 La cantidad de reactivo limitante depende de la cantidad de producto terminado. El rendimiento de cualquier reacción depende así mismo de factores variables tales como exactitud en medidas, buen estado de los reactivos, así como su concentración y para ello se necesita que los implementos de laboratorio estén en perfecto estado para tener mayor precisión.

 Mediante la estequiometria se puede obtener mayor exactitud en el rendimiento de cualquier reacción química ya que estas son procesos por los cuales una o más sustancias llamadas reactivos se transforman en otras sustancias denominadas productos

 Con lo anterior se puede llegar a la conclusión que mediante la estequiometria podemos determinar las fórmulas de compuestos con los que estamos trabajando.

 En esta práctica logramos apreciar que en dicha experiencia siempre se pierde algo de masa. Para que el margen de error no ocurra muy alto hay que enjuagar el vaso precipitado a la hora de filtrar con agua destilada.

 Con el desarrollo experimental de la presente práctica podemos decir que la estequiometria nos sirve para calcular y conocer la cantidad de materia de los productos que se forma a partir de los reactivos.

 En esta práctica logramos apreciar y a la misma vez entender que el mol es un concepto importante para comprender la estequiometria de una reacción química, por lo que esta unidad de cantidad de la sustancia mejorara la comprensión de la estequiometria.

REFERENCIAS

[1] Prolibros Ed, Thema, Bogotá D.C, Colombia, 1991

[2] Copyringht Ed, Helmer Pardo Pineda Química, Bogotá D.C, Colombia, 2006

[3] CAREY, Francis. Química Orgánica. Tercera edición. Ed Mc Graw Hill. 1999.

...