DATOS QUÍMICOS Y RIESGOS DE LA REACCIÓN Mg3N2 + H2O→Mg(OH)2 + NH3

Nombre estudiante

Código estudiante

Christian Andrés Chaparro

94063233

Daniel Felipe Peláez

1027882109

Lexter Rojas

94455539

Sandra Patricia Santacruz

38464499

Reacción Química Asignada para el grupo

Mg3N2 + H2O→Mg(OH)2 + NH3

La ecuación balanceada por el método de tanteo queda de la siguiente manera

Mg3N2 + 6H2O→3Mg(OH)2 + 2NH3

Cantidad de gramos de Mg3N2 = 6,67 g

Cantidad de gramos de H2O  = 3,86 g

Datos Químicos y Riesgos de la Reacción Mg3N2 + H2O→Mg(OH)2 + NH3

Integrantes que elaboraron la ficha:

1.Christian Andrés Chaparro

2.Daniel Felipe Peláez

3.Lexter Rojas

4. Sandra Patricia Santacruz

Resumen

Esta ficha de seguridad para el almacenamiento y manejo de los productos y reactivos que forman parte de la reacción, es un documento clave para el manejo de cada uno de los elementos o compuestos presentes en la reacción. Si tenemos conocimiento de cada componente, de las precauciones que se deben tener en cuenta y de los riesgos que se corren al manipularlos, podremos prevenir posibles accidentes disminuyendo las posibilidades de que ocurra alguno. El principal objetivo de la ficha de seguridad es proteger la integridad física de las personas que manipulan las sustancias.

Con la ayuda de la ficha de seguridad será posible conocer las características de cada una de las sustancias que participan en la reacción, su peligrosidad y la manera como afectan tanto a personas como al medio ambiente, el manejo adecuado que se debe tener al manipularlas. De una lectura realizada de manera correcta depende que tengamos la capacidad de tomar decisiones importantes en el momento indicado  encaminadas a la prevención de accidentes y/o enfermedades causadas por la manipulación inadecuada de sustancias químicas.

Justificación

En la química encontramos dos clases de sustancias, aquellas que al entrar en contacto con los seres humanos o la naturaleza no causan daño alguno, como ejemplos de estas sustancias podemos nombrar la sal, el agua y la sacarosa. Por otro lado tenemos las sustancias que son  nocivas de una u otra forma para los individuos o el medio ambiente; estas sustancias pueden causar diversos tipos de daños y llegar incluso a la muerte.  Es importante además tener en cuenta, que algunos compuestos reacción violentamente  cono otros.

Al manejar sustancias químicas peligrosas, ya sea manipulando solo un compuesto o varios, es  necesario tener las precauciones necesarias para evitar cualquier tipo de accidente. En la reacción química Mg3N2 + H2O→Mg(OH)2 + NH3  se encuentran algunos compuestos que son peligrosos y por lo tanto deben ser manejados de manera adecuada, por esta razón es necesario la elaboración de una ficha de seguridad.

Palabras claves

Manipulación

Compuestos

Prevención

Riesgos

Accidentes

Información Química de las moléculas y átomos que intervienen en la reacción.

Información de los Átomos en la reacción.

Átomo Magnesio: el átomo presenta un Numero atómico 12, número másico 21,21, su configuración electrónica es 1s22s22p63S2, en la tabla periódica está ubicado en el grupo 2 y periodo 3, con un tamaño atómico de 160 pm, potencial de ionización de 7,65 Ev, afinidad electrónica de anión inestable y electronegatividad de 1,31.

Átomo de Nitrógeno: el átomo presenta un Número atómico 7, número másico 14,01, su configuración electrónica es1s22s22p3, en la tabla periódica está ubicado en el grupo 15 y periodo 2, con un tamaño atómico de 74 pm, potencial de ionización de 14,53 Ev, afinidad electrónica de anión inestable y electronegatividad de 3,04.

Átomo de Hidrógeno: el átomo presenta un Numero atómico 1, número másico 1,08, su configuración electrónica es1s1, en la tabla periódica está ubicado en el grupo 1 y periodo 1, con un tamaño atómico de 37 pm, potencial de ionización de 13,60 Ev, afinidad electrónica de 0,75 y electronegatividad de 2,2.

Átomo de Oxígeno: el átomo presenta un Número atómico 8, número másico 16, su configuración electrónica es1s12s22p4, en la tabla periódica está ubicado en el grupo 16 y periodo 2, con un tamaño atómico de 74 pm, potencial de ionización de 13,62 Ev, afinidad electrónica de 1,46 y electronegatividad de 3,44.

Información de los Reactivos

Molécula Mg3N2: El Nombre IUPAC es Dinitruro de trimagnesio, presenta otros nombres como Nitruro de magnesio, nitruro magnésico, se utiliza en la industria química para mejorar las propiedades superficiales de algunos materiales hechos a base de metal, presentando enlaces iónicos, el peso molecular  es 100 g/mol, la participación de cada elemento en la molécula es 72% de Magnesio y 28% el nitrógeno, no se encuentra en el comercio, pues es un proceso realizado a nivel industrial llamado nitruración y en este caso consiste en añadir nitrógeno al magnesio. Las propiedades físicas no se pueden determinar.

Molécula H2O : El Nombre IUPAC es Monóxido de dihidrógeno , presenta otros nombres como Óxido de Hidrógeno, Agua, se utiliza en la industria química para mejorar diversos aspectos, además es el elemento primordial para los seres humanos y la vida, presentando enlaces  covalente polar, el peso molecular  es

118 g/mol, la participación de cada elemento en la molécula es 11% de Hidrógeno y 89% el Oxígeno, se encuentra en el comercio en bolsas y botellas plásticas, también se comercializa como un servicio que llega a nuestros hogares. Las propiedades físicas más relevantes son su color incoloro, olor inodoro, punto de ebullición 100°C, punto de fusión 0°C.

Información de los PRODUCTOS

Molécula Mg(OH)2: El Nombre IUPAC es Dihidróxido de magnesio , presenta otros nombres como Hidróxido de magnesio, Hidróxido magnésico , se utiliza en la industria química para regular la acidez y retener el color, es ampliamente utilizado en la industria farmacéutica, en bebidas para deportistas y en el tratamiento de aguas residuales , presentando enlaces iónicos y covalentes, el peso molecular  es 58 g/mol, la participación de cada elemento en la molécula es 41,4% de Magnesio y 55,2% de Oxígeno, encontrándose en el comercio en las presentaciones como suspensión y en polvo, en envases y empaques de material plástico. Las propiedades físicas más relevantes son su color blanco, olor inodoro, punto de ebullición no aplica, punto de fusión 350°C y una solubilidad en el agua de 12mg/L.

 Molécula NH3: El Nombre IUPAC es Trihidruro de nitrógeno o Azano, presenta otros nombres como Amoníaco, Gas amonio, nitruro de hidrógeno, se utiliza en la industria química para la fabricación de fertilizantes, se puede usar como abono, en la fabricación de productos de limpieza (desegregante, quitamanchas), como refrigerante, producción de hielo, purificador de agua, producción de plástico, explosivos, en la industria farmacéutica, en la producción de petróleo como agente de neutralización, entre otros usos., presentando enlaces simples polares, el peso molecular  es 17 g/mol, la participación de cada elemento en la molécula es 82,4% de Nitrógeno y 17,6% de Hidrógeno, encontrándose en el comercio en las presentaciones como gas licuado o en solución acuosa, en envases y empaques de material de acero, tanques de presurizados y plástico y vidrio. Las propiedades físicas más relevantes son incoloro, olor característico, pungente, sofocante, irritante, punto de ebullición -33.34 °C, punto de fusión -77-73°C y una solubilidad en el agua con libración de gas.

Datos ambientales de los productos(Riesgos)

Producto 1. Hidróxido de Magnesio

Ingestión

Puede causar irritación en el tracto digestivo. En grandes cantidades puede causar depresión del sistema nervioso central y parálisis.

Inhalación

Puede causar irritación en vías respiratorias: tos, dolor de garganta, dificultad para respirar y dolor torácico

Contacto (Piel y ojos)

Puede causar irritación, enrojecimiento y dolor.

Producto 2. Amoniaco

Ingestión

Es poco probable que ocurra en estado gaseoso. La ingestión de amoniaco en solución acuosa puede ocasionar quemaduras químicas en la boca, garganta, esófago y estómago.

Inhalación

En cantidades moderadas puede causar irritación en ojos, nariz y garganta. En cantidades elevadas  genera dificultades respiratorias, dolor de pecho, broncoespasmo, salivación y edema pulmonar.

Contacto (Piel y ojos)

Enrojecimiento, hinchazón o ulceración de la piel. En los ojos puede causar daño al iris, dolor, enrojecimiento e hinchazón en la conjuntiva, opacidad de la córnea, glaucoma y cataratas.

Reacción Química  Mg3N2 + 6H2O→3Mg(OH)2 + 2NH3

Constante de Equilibrio.

Ke=   [Mg(OH)2 ]3 [NH3]2

             [Mg3N2 ] [H2O]6

        Tipo de reacción:

Es una reacción de doble desplazamiento o doble sustitución; dos sustancias compuestas intercambian entre sí partes de sus estructuras.

Números de oxidación

Mg3+2N -32 + 6H2+1O-2 →3Mg+2(OH)-12 + 2N-3H3+1

Cálculo del reactivo Limite

El reactivo límite es la especie química que se agota primero y limita la reacción, de esta manera la reacción no puede continuar. Es el reactivo que va a producir la mínima cantidad de producto

 Para determinar cuál es el reactivo límite, debemos saber la cantidad de moles de uno de los productos se producirían a partir de cada uno de los reactivos.

Primero hallamos el número de moles de cada reactivo.

[pic 1]

[pic 2]

Una vez hallados los moles de cada uno de los reactivos, procedemos a dividir los moles de cada reactivo entre su respectivo coeficiente estequiométrico. El menor valor que se obtenga como resultado es el reactivo límite.

Para el Mg3N2:  

[pic 3]

Para el H2O

[pic 4]

Con estos resultados, se observa claramente que el agua es el reactivo límite, ya que es menor valor y es el reactivo que nos producirá la menor cantidad de producto.

Calculo estequiométricos formación de cada producto con un rendimiento de reacción del 85%

a.La masa de hidróxido de magnesio producida a partir de 6,67 g de Mg3N2 (Rendimiento de la reacción 85%)

Primero pasamos de gramos a moles de nitruro de magnesio.

[pic 5]

Luego, se halla el número de moles del producto y se pasa a gramos.

[pic 6]

[pic 7]

Finalmente hallamos el rendimiento real

[pic 8]

[pic 9]

b.La masa de amoniaco producida a partir de 6,67 g de Mg3N2 (Rendimiento de la reacción 85%)

Primero pasamos de gramos a moles de nitruro de magnesio

[pic 10]

Luego, se halla el número de moles del producto y se pasa a gramos.

[pic 11]

[pic 12]

Finalmente hallamos el rendimiento real

[pic 13]

[pic 14]

c.La masa de hidróxido de magnesio producida a partir de 3,86 g de H2O (Rendimiento de la reacción 85%)

Primero pasamos los gramos de agua a moles del agua.

[pic 15]

Luego, se halla el número de moles del producto y se pasa a gramos.

[pic 16]

[pic 17]

Finalmente hallamos el rendimiento real

[pic 18]

[pic 19]

d.La masa de amoniaco producida a partir de 3,86 g de H2O (Rendimiento de la reacción 85%)

Primero pasamos de gramos a moles de agua.

[pic 20]

Luego, se halla el número de moles del producto y se pasa a gramos.

[pic 21]

[pic 22]

Finalmente hallamos el rendimiento real

[pic 23]

[pic 24]

Volumen del producto gaseoso a condiciones normales.

Calcularé el volumen del amoniaco en estado gaseoso producido por cada uno de los reactivos.

1 mol de un gas en condiciones normales ocupa 22,4L.

A partir de 6,67 gramos de nitruro de magnesio se obtienen 0,134 moles de amoniaco, por lo tanto:

[pic 25]

[pic 26]

A partir de 3,86 gramos de agua se obtienen 0,071 moles de amoniaco, entonces:

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[pic 28]