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Quinto Laboratorio

QUIMICA GENERALTEMA Estequiometria

N DE LABORATORIO Quinto Laboratorio

ALUMNOS Ramos Lama, Cesar Adan Goicochea Perez, Diego Oliva Miranda, Daniel Solorzano Requena, Juan

PROFESORA Maria Viera

FECHA DE EJECUCION 1 de Junio del 2010

FECHA DE ENTREGA 8 de Junio del 2010UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniera de Petrleo, Gas Natural y Petroqumica 1

Quinto Laboratorio

1.

Objetivos

El objetivo es, por medio de los experimentos; la observacin de los cambios cualitativos y cuantitativos en una reaccin qumica. La cual, su parte cualitativa va dirigida a verificar el cambio de propiedades de las sustancias que reaccionan y las sustancias que se produciran, mientras que su parte cuantitativa se orienta a la medicin de las masas igualmente de las sustancias reaccionantes y sus productos.

2.

Introduccin

Por medio del presente trabajo se quiere dar a conocer detalladamente las leyes de la estequiometria por medio de la prctica o la experimentacin, para as poder establecer una relacin entre los principios tericos y los hechos experimentales, lo cual nos permitir verificar los errores cometidos y los cambios producidos en una reaccin. El fin de este y de todos los laboratorios es aprender y ampliar ms nuestros conocimientos; pero este laboratorio se encargo de expandir nuestros conocimientos en el mbito de la qumica y de sus conocidos clculos estequiometricos y reacciones qumicas. Para ello pusimos a prueba distintos reactantes que fueron mezclados con otro para observar que se formaba, y as luego escribir y verificar las variaciones de masa para posteriormente hacer un clculo estequiometrico de una de estas reacciones.

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3.

Fundamento Terico

EstequiometriaEs la parte de la qumica que se encarga del estudio cuantitativo de reactivos y productos en una reaccin qumica. Se deriva del griego Stoicheion que significa elemento y Metrn que significa medir. Se emplea este trmino para describir los clculos que comprender relaciones de peso entre tomos de un compuesto, y entre molculas y tomos en una reaccin qumica.

Reaccin Qumica: Una reaccin qumica o cambio qumico es todo proceso qumico en el cual dos o ms sustancias (llamadas reactivos), por efecto de un factor energtico, se transforman en otras sustancias llamadas productos. Esas sustancias pueden ser elementos o compuestos. Un ejemplo de reaccin qumica es la formacin de xido de hierro producida al reaccionar el oxgeno del aire con el hierro. A la representacin simblica de las reacciones se les llama ecuaciones qumicas.

Los productos obtenidos a partir de ciertos tipos de reactivos dependen de las condiciones bajo las que se da la reaccin qumica. No obstante, tras un estudio cuidadoso se comprueba que, aunque los productos pueden variar segn cambien las condiciones, determinadas cantidades permanecen constantes en cualquier reaccin qumica. Estas cantidades constantes, las magnitudes conservadas, incluyen el nmero de cada tipo de tomo presente, la carga elctrica y la masa total. Tipos de Reacciones. Reacciones sin cambio de electrones ( reaccin de neutralizacin, reaccin de acido-base, reaccin de doble desplazamiento) Reacciones sin cambio de electrones (REDOX)3

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REACCIONES REDOX Las reacciones de reduccin-oxidacin (tambin conocidas como reacciones REDOX) son las reacciones de transferencia de electrones. Esta transferencia se produce entre un conjunto de elementos qumicos, uno oxidante y uno reductor (una forma reducida y una forma oxidada respectivamente). Para que exista una reaccin REDOX, en el sistema debe haber un elemento que ceda electrones y otro que los acepte:

El agente reductor es aquel elemento qumico que suministra electrones de su estructura qumica al medio, aumentando su estado de oxidacin, es decir; oxidndose. El agente oxidante es el elemento qumico que tiende a captar esos electrones, quedando con un estado de oxidacin inferior al que tena, es decir; reducido.

Cuando un elemento qumico reductor cede electrones al medio se convierte en un elemento oxidado, y la relacin que guarda con su precursor queda establecida mediante lo que se llama un par REDOX. Anlogamente, se dice que cuando un elemento qumico capta electrones del medio se convierte en un elemento reducido, e igualmente forma un par REDOX con su precursor reducido. Las reacciones qumicas tambin se pueden clasificar en reacciones inorgnicas e inorgnicas.

Reacciones QuimicasReacciones Inorganicas Reacciones Organicas

Reaccin de Acido-Base

Reaccin de Combustion

Reaccin de Sintesis

Reaccin de Desplazamiento

Reaccin de Disolucion

Reaccin de Precipitacion

Reaccin de Combustion

Reaccin de Adicion

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4.

Materiales

Piceta

Papel filtro

Tubo de ensayo

Mechero de Bunsen

Balanza

Crisol

Pinza

Embudo

Probeta

Soporte Universal

Vaso de Precipitado5

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Procedimiento Experimental

EXPERIMENTO N1Determinacin de la eficiencia de una reaccin. A) Formacin de un precipitado: Preparacin del Carbonato de Bario: segn la reaccin: CO32- + Ba2+ ---> BaCO3(s) PROCEDIMIENTO: Medimos en un vaso de precipitado 10 ml de BaCl2 y despus lo echamos al tubo de ensayo, igualmente lo hicimos con 10 ml de Na2CO3 y lo agregamos al tubo anterior. Dejamos reposar el tubo para que sedimente el precipitado. Filtramos la mezcla, usando un papel filtro previamente pesado. Lavamos el filtrado con agua destilada para que no quede residuos. Colocamos el papel filtro en el calentador. Despus de calentarlo, pesamos el papel filtro con el precipitado.

B) Desprendimiento de un gas: Descomposicin del clorato de potasio, segn la reaccin: KClO3 + Calor ---> KCl + 3O2 PROCEDIMIENTO:

o Parte (A) Pesamos nuestro tubo de ensayo, completamente seco. Pesamos aproximadamente 1 gr. de KClO3 y lo echamos al tubo de ensayo. Pesamos 0.1 gr. aproximadamente de MnO2 y lo agregamos al tubo anterior, ya que nos servir como agente catalizar en el proceso de descomposicin. Agitamos la mezcla para que homogenice, mientras en otro tubo colocamos agua hasta la mitad. Despus armamos el equipo como se muestra en la figura, asegurando el tubo que va al tubo de agua que quede dentro del agua sin tocar el fondo, calentamos el tubo donde estaba la mezcla y observamos despus un burbujeo en el tubo con agua. Cuando vimos que ya no burbujeaba retiramos el tubo con agua y apagamos el mechero, dejamos enfriar el tubo y la diferencia de masa era la cantidad de O2 que se desprendi.

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Agua KClO3 + MnO2

o Parte (B) Al tubo de ensayo con el producto le agregamos aproximadamente entre 2 a 3 ml de agua destilada y agitamos para que pueda disolver mas rpido su contenido. Dejamos reposar para que asiente la parte solida. Despus de eso filtramos y al lquido filtrado le agregamos gota a gota una solucin de AgNO3 hasta que se forme un precipitado. Para luego filtrar y pesar el precipitado.

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EXPERIMENTO N2Determinacin de la formula de un hidrato.

PROCEDIMIENTO: Tomamos un crisol y lo pesamos, despus le agregamos de 3 a 5 gr. aproximadamente de cristales de hidratos. Colocamos el crisol sobre el triangulo apoyndolo en el trpode como mostramos en la figura. Pesamos el crisol con el contenido y la diferencia de peso es el contenido de agua, despus de aquello volvimos a calentar el crisol durante 8 minutos y volvimos a pesar el crisol y la diferencia entre la ultima pesada y la primera es el total de agua eliminada.

TRIANGULO

TRIPODE

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6.

Clculos

EXPERIMENTO N1Determinacin de la eficiencia de una reaccin. A)

CO32- + Ba2+ ---> BaCO3(s)10 ml 0.2M 10 ml 0.2M

Por las leyes estequiometricas se sabe entonces que:

nNa CO = (Molaridad) x (Volumen de la solucin)2 3

= (0.2) x (0.01) = 0.002

nBaCl = (Molaridad) x (Volumen de la solucin)2

= (0.2) x (10) = 0.002 Por lo tanto la cantidad de moles producidas por el balance de ecuacin de BaCO3 es la misma, lo cual por la sgte. formula obtendramos la masa que se debera producir de aquel:

mBaCO

3

= (Numero de moles) x (Masa Molecular) = (0.002) x (137(1) + 12(1) + 8(3)) = 0.394 gr.

En el experimento que realizamos, utilizamos un papel filtro para poder filtrar el precipitado los datos que obtuvimos fueron: Peso (gr.)Papel filtro utilizado Papel filtro con el precipitado

0.8054 0.9504

Por lo tanto el peso del precipitado es: 0.145 gr. Lo cual le da un porUNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniera de Petrleo, Gas Natural y Petroqumica 9

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B) Parte (A)Peso (gr.) KClO3 MnO2 Tubo de ensayo utilizado

1.1647 gr. 0.1215 gr. 26.9336 gr.

Peso del tubo de ensayo despus de ser calentando con la mezcla: 28.1468 gr. Por lo tanto la diferencia de peso es el oxigeno gaseoso desprendido lo cual es:

mo2 = 28,1983 gr. 28,1468 gr. = 0,0515 gr.Parte (B) Al liquido filtrado de agregamos agua destilada lo cual formo un precipitado, teniendo los datos sgte.Peso (gr.) Papel filtro utilizado

0.7695 gr. 0.7695 gr.

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7.Precipitado

CuestionarioFormula Peso Experimental Peso Calculado % % Error Rendimiento

1. Clculos para la formacin de un precipitado

2. Clculos para el desprendimiento de un gas: parte (A)Producto Formula Peso Peso Experimental Calculado % % Error Rendimiento

3. Clculos para el desprendimiento de un gas: parte (B)Producto Formula Peso Peso Experimental Calculado % % Error Rendimiento

4. De 3 ejemplos diferentes de reacciones sin cambio en el numero de oxidacin y 3 ejemplos diferentes de REDOXREACCIONES SIN CAMBIO EN EL NMERO DE OXIDACIN: Reacciones de Doble Desplazamiento Reacciones de Acido Base Reacciones de Neutralizacin REACCIONES REDOX: Reacciones de Dismutacin Reacciones de Descomposicin UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniera de Petrleo, Gas Natural y Petroqumica 11

Quinto Laboratorio Reacciones de Sntesis

5. Considerando la eficiencia calculada en el experimento 1(A). Determinar que peso de carbonato de bario se obtiene de la reaccin de 25 ml de solucin 0,5M de Na2CO3 CON 25 ml de solucin 0.5M de BaCl2.

6. Calcular que volumen de solucin 0.5M de BaCl2 se debe emplear para que se obtenga 5 gr. De BaCO3.

7. Considerando la descomposicin de KClO3 y la eficiencia calculada en el experimento 1(B). Determinar el peso de ese compuesto que se debe emplear para obtener 200 ml de O2, medidos en condiciones normales.

8. Determinar el nmero de molculas de agua que existe en cada molcula del cristal hidratado.

9. El oxigeno gaseoso generado en la descomposicin del clorato de potasio se recoge sobre agua. El volumen de gas recogido a 24C y la presin atmosfrica a 762 mmHg es de 128 ml. Calclese la masa en gramos del oxigeno gaseoso obtenido. Si la presin de vapor de agua a 24C es de 22,4 mmHg.

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8.

Conclusiones

El trabajo experimental universitario es una ayuda didctica de importancia para la enseanza de la qumica, en razn a que promueve la motivacin interna del estudiante, lo que desarrollar y optimizar las capacidades para que ste relacione aspectos tericos con la experiencia de laboratorio y le genere gusto por aprender esta ciencia. En esta propuesta se permite que el estudiante vea experimentalmente la formacin de un producto en funcin del reactivo lmite, al mismo tiempo que puede comprobar cul es la sustancia que acta como limitante en la reaccin qumica. Igualmente se promueve una visin integradora de las prcticas de qumica con la informtica y la geometra. Es necesario promover en la clase el inters por integrar los aspectos tericos con las experiencias de laboratorio con el fin de superar problemas en la enseanza y aprendizaje de la qumica en temas que tradicionalmente se ensean expositivamente y alejados del laboratorio.

9.

Bibliografa

http://www.monografias.com/trabajos15/definiciones-fisica/definiciones-fisica.shtml http://www.cespro.com/Materias/MatContenidos/Contquimica/QUIMICA_INORGANI CA/estequiometria.htm http://es.wikipedia.org/wiki/Estequiometr%C3%ADa Petrucci: Qumica General, 8 edicin. R. H. Petrucci, W. S. Harwood, F. G. Herring, (Prentice Hall, Madrid, 2003). Secciones 1.3, 1.4, 4.1, 4.2, 4.4, 4.5 Lozano Lucena, J. J.; Rodrguez Rigual, C. (1992). Qumica 3: estequiometra (en espaol), Pearson Alhambra, pp. 64. Muller; Ara Blesa, Antonio (1965). Fundamentos de estequiometra (en espaol), Editorial Acribia, S.A., pp. 345. http://genesis.uag.mx/edmedia/material/qino/T8.cfm http://www.elergonomista.com/quimica/estequiometria.html http://dta.utalca.cl/quimica/profesor/urzua/cap4/estequi2/esteq2-index.htm

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