Reporte 4 Solidos Corregido

7/23/2019 Reporte 4 Solidos Corregido

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Escuela de Quimicarea de QuimicaLaboratorio de Qumica 4

Practica de laboratorio # 4

Estado Slido

1. Resumen

Se preparo Nitrato de potasio (KNO3) y Cloruro de sodio (NaCl) por medio deprecipitacion preparando una solucin con una cantidad i!ual molar de losreacti"os Cloruro de potasio (KCl) y Nitrato de sodio (NaNO3) la cual #uesometida a una temperatura cercana a la de ebullicion del a!ua$ esto antes deun %ltrado y lue!o a una temperatura superior a la de ebullicin del a!ua $esto

con el %n de aumentar la solubilidad de los reacti"os y de alcan&ar elprecipitado por medio de %ltrado el cual se alcan&o' primero reali&ando un%ltrado en caliente para eliminar las impure&as y se!undo calentando astaconse!uir separar por las di#erencias en los puntos de ebullicin el a!ua de losproductos$ nitrato de potasio (KNO3) y cloruro de sodio (NaCl) $ la masa delprecipitado #ue comparada con la masa calculada por medio de esteuiometriare*e+ando un porcenta+e de recuperacin de ,,-./0-

SECCIN PONDERACIN NOAResumen 12Ob!eti"os arco erico arco etodol$ico Resultados 1Inte%retacin deresultados

32

Conclusiones 1&iblio$ra'a A%(ndiceDatos ori$inales 1uestra de c)lculo Datos calculados 4

Nota


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Se traba+o a 5C y a 2-/4 678-


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*. Ob!eti"os

+eneral,

9reparar Nitrato de potasio (KNO3) puro por medio de cristali&acin estopreparando una solucion con 3:3 moles de Cloruro de potasio (KCl) y 3:3moles de Nitrato de sodio (NaNo3) aplicando la t;cnica de puri%cacin de uncompuesto solido por medio de cristali&acin$ mane+ando de manera correctalos cambios de temperatura y la manipulacin adecuada del euipo paraobtener el porcenta+e de recuperacin mas preciso posible-

Es%ec-'cos,

1. 9reparar Nitrato de potasio (KNO3) puro por medio de precipitacion esto

preparando una solucin con 3:3 moles de Cloruro de potasio (KCl) y3:3 moles de Nitrato de sodio (NaNo3)

*.


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. arco terico

ebido a esta distribucin uni#orme de estaspartculas en los slidos cristalinos las #uer&as netas de atraccinintermolecular son m=?imas$ las #uer&as mantienen la estabilidad en loscristales y pueden ser inicas$ co"alentes$ de "an der @aals o de puentes deidro!eno-

La unidad estructural repetida de un slido cristalino se llama ce da unitaria-Cada es#era en una celda unitaria se denomina punto reticular y representa un=tomo$ ion o mol;cula-

El nAmero de coordinacin es el nAmero de =tomos o iones ue rodean a un=tomo en una red cristalina- Su ma!nitud es una medida de ue tan compactasse encuentran las es#eras-

E?isten "arios tipos de cristales- El inico est= unido por atraccinelectroest=tica$ suelen tener puntos de ebullicin ele"ados$ eso re*e+a la !ran#uer&a de coesin entre sus iones$ su estabilidad depende de la ener!areticular- El co"alente est= unido por enlaces co"alentes en redestridimensionales- Los cristales moleculares se "en a#ectados por las #uer&as deBan der @aals y puentes de idro!eno- En los cristales met=licos inter%eren losenlaces met=licos$ suelen ser muy densos-1

La cristali&acin es el proceso en el ue un soluto de una disolucin se separa y#orma cristales- Los iones$ =tomos y mol;culas establecen enlaces asta #ormaruna red cristalina- La unidad b=sica de un cristal$ se emplea para puri%carsustancias slidas para #ormar cristales peueos es necesario un cambiobrusco de temperatura$ de lo contrario es me+or e"itar la brusuedad y acer elcambio lentamente-

(todos de cristali/acin

1- Separacin de sistemas materiales omo!;neosD 9ara sustancias ue#orman una me&cla omo!;nea

- En#riamiento de una disolucin concentradaD Si se prepara unadisolucin concentrada a altas temperaturas y se en#ra- Se #orma unadisolucin sobresaturada ue es auella ue posee m=s soluto disueltoue el admisible por la disolucin a esa temperatura en condiciones deeuilibrio$ se puede conse!uir ue cristalice mediante en#riamientocontrolado-


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4- aymond Can!- Qumica- 22/$ /na edicin$ Editorial 8c IraJ Hill$ 9a!ina consultada 14- L- itter HoJard- (1/.)- ntroduccin a la umica- Editorial e"erte$ S-6- p=!- .1

Preci%itado

ica reaccin puede ocurrir cuando una sustanciainsoluble se #orma en la disolucin debido a una reaccin umica o aue la disolucin a sido sobresaturada por al!An compuesto$ esto es$ue no acepta m=s soluto y ue al no poder ser disuelto$ dico soluto#orma el precipitado-

En la mayora de los casos$ el precipitado (el slido #ormado) ba+a al#ondo de la disolucin$ aunue esto depende de la densidad delprecipitadoD si el precipitado es m=s denso ue el resto de la disolucin$cae- Si es menos denso$ *ota$ y si tiene una densidad similar$ se uedaen suspensin-

El e#ecto de la precipitacin es muy Atil en mucas aplicaciones$ tantoindustriales como cient%cas$ en las ue una reaccin umica produceslidos ue despu;s puedan ser reco!idos por di"ersos m;todos$ comola %ltracin$ la decantacin o por un proceso de centri#u!ado-


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.- @iipedia$ 9recipitado$ retribuido de ttpD::es-Jiipedia-or!:Jii:9recipitado

4. arco etodol$ico,

4.1 Al$oritmo del %rocedimiento

1. Se pes 2-2/3F2 moles de Nitrato de sodio (NaNo3)y 2-2/3F2 molesde Cloruro de potasio (KCl) y se a!re! en un Mecer de 122 mL

*. Se a!re!aron las sales a un beacer con 42 mL de a!ua destilada-. Se calento casi a punto de ebullicin para aumentar la solubilidad de las

sales en el a!ua4. Se %ltr la solucin en caliente para remo"er las impure&as-. Se trans%ri el %ltrado a un Mecer de 122 mL2. Se calent de nue"o asta e"aporar 3:4 de la solucin mientras se tapo

con un erlenmeyer por encima del beacer y de+ando un espacio para

escapar el "apor y no perder parte de los productos en la ebullicin delas ultimas porciones de a!ua restantes-3. Se de+o en#riar el beacer de 122 mL y el erlenmeyer con los productos

de la reaccin-. Se midio la masa del beacer y del erlenmeyer ue contenian las sales

aderidas5. Se la"o el beacer y el erlenmeyer16. Se midio la masa del beacer y del erlenmeyer limpios y secos-11. Se calculo la masa de las sales recuperada-


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Dia$rama de 7u!o

nicio

9reparar cristalera yreacti"os

Se peso 2-2/3F2moles de Nitrato deSodio y Cloruro de

Se a!re!aron loscompuestos a un

Se a!re!o 42mL dea!ua destilada

Se a!re!o el a!ua a las sales ycalentar casi a temperatura deebullicin para aumentar

Se %ltro la solucin encaliente para eliminar

Se e"aporo partes de la solucintapando la bouilla del beacer con un

Se peso los instrumentos para obtener lamasa de las sales aderida a ellos-

6


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Se la"o elerlenmeyer y elbeacer con lassales aderidas

6

Se midio la masa de losinstrumentos limpios y

Se calculo la masa delas sales aderidas a

los instrumentos

7omar los datos

necesarios

N


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. Resultadosabla Cantidades este8uimetricamente es%eradas de las sales 0ormadas.

Producto oles asaolar9$:mol;

asa 9$; Porcenta!ederecu%eraci

nNitrato de

9


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2. Inter%retacin de resultados

8ediante el presente reporte de la practica de laboratorio numero 4$ estadosolido$ #ue posible determinar la cantidad de masa producida durante la

reaccin de 3:3 moles de Cloruro de potasio y Nitrato de sodio y el porcenta+ede recuperacin de los productos lue!o de la reaccin para ello se monton uneuipo para calentar en una ornilla a!ua$ la cual actuo como medio parasolubili&ar las sales de los reacti"os para despues %ltrar esta en caliente paralo!rar eliminar impure&as- Lue!o de esto se calento por se!unda "e& y pordi#erencias en el punto de ebullicion entre el medio y los productos se e"aporo de la solucin$ lo cual permitio la precipitacin de las sales para poder medirla masa recuperada a partir de la reaccin- La masa recuperada se adirio a losinstrumentos y se asumio ue contenia el 120 de a!ua o umedad-

9ara esto se preparo la solucin en la cual ambos productos son solidos$ por lo

cual #ue necesario diluirlos en a!ua casi a punto de ebullicion para poderaumentar la solubilidad$ esto permitio la disociacin de los iones para la#ormacin de productos Nitrato de potasio (KNO3) P Cloruro de sodio (NaCl)$ al%ltrar los productos se dio una perdida de masa en el %ltro de papel utili&ado$esto debido a ue por las di#erencias de solubilidad en #uncin de latemperatura el Cloruro de sodio (NaCl) se!An la i!ura 1 tiende a casi noaumentar su solubilidad en #uncion de la temperatura de la solucin$ por elcontrario el Nitrato de potasio (KNO3) a la temperatura alcan&ada solubili&a casipor completo en a!ua-

El porcenta+e de recuperacin #ue de .25?@ 1.*22 $ramos estode Nitratode potasio y Cloruro de sodio$ se concluyo ue los productos estan +untos enuna me&cla$ esto a a causa de ue el procedimiento utili&ado no #ue decristali&acion sino de precipitacin en la cual despues del primer %ltrado no sereali&o un cambio de temperatura abrupto de caliente a #rio- La precipitacin seda al saturar una me&cla y despues de ue los aniones y cationes #orman losproductos se recuperan por medio de e"aporacin del medio ue en este caso#ue a!ua-

Contemplamos ue la masa total recuperada de productos contu"o un 120 dea!ua (umedad) ya ue al e"aporar partes de la solucin la e"aporacin%nal tiende a ser "iolenta$ lo ue lle"a a la perdida de mas material y por endeun porcenta+e de recuperacin menor-

Los productos recuperados son una precipitacin$ a di#erencia de lacristali&acin esta no su#re cambios de temperatura bruscos acia #rio$ porende se separa el soluto del sol"ente por medio de los cambios en los puntosde ebullicin$ los puntos de ebullicin del Cloruro de sodio y del Nitrato depotasio son 14. y 4225 C respecti"amente$ mientras ue la del a!ua a lapresin atmos#erica del laboratorio oscila entre /3 y /. 5C-


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La perdida de productos se "e inclinada acia el Cloruro de sodio$ esto a causade ue despues del %ltrado en caliente podemos obser"ar en las cur"as desolubilidad de la i!ura 1 ue el cloruro de sodio no aumenta su solubilidadtanto como el nitrato de potasio$ y por ende los productos se uedaronaderidos al papel-

El procedimiento e?perimental resulta bastante e%ciente en cuanto a larecuperacin de una masa por medio de precipitacin-

3. Conclusiones1- Se preparo Nitrato de potasio (KNO3) y Cloruro de sodio (NaCl) con un

porcenta+e de recuperacin de ,,-./0 con respecto a los datosteoricos calculados por esteuiometria

- Se utili&o la tecnica de precipitacin en lu!ar de la de cristali&acinpor medio de la "ariacin en los puntos de ebullicin de los solutos y

el sol"ente-


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. &iblio$ra0-a

1- Can! aymond$ Solidos$ en QumicaR $No"ena edicion$ 8c IraJ Hill$22/ $ 9 4.G4F

- 8CL8OE $N- Solidos- etribuido de yperpysics-pyGastr-!su-edu3- 9etrucci$ uer&as intermoleculares en luidos y slidos$ en Quimica

!eneralR$ >ecima edicion$ 8adrid'9earson$ 211$9 .4- Can! aymond$ Solubilidad$ en QumicaR $No"ena edicion$ 8c IraJ

Hill$ 22/ $ 9 14- L- itter HoJard$ Solubilidad$ en ntroduccin a la umicaR$ Editorial

e"erte$ S-6' (1/.)- 9 .1


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5. Datos ori$inales


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16. uestra de c)lculo

>eterminacin del eui"alente en !ramos de los reacti"os en moles

Ecuacion # 1

X molesde AGramo /molde A

1molde A =X gramos de A

>ndeD

moles de 6D Cantidad de moles del reacti"oIramo:mol de 6D Cantidad de !ramos contenidos en un mol de 6 !ramos de 6D 9roducto de los moles por Iramo:mol de 6

TSustituyendo para los 3:3 mol cloruro de potasio (KCL)

0.093750molKCl74.5513 gKCl

1moldeKCl =6.99gKCl

>eterminacin de la masa del producto obtenida a partir de la relacionesteuimetrica en la ecuacin balanceada-

Ecuacion # *

X mol

A1molBX molA

XGramomolB

X mol B =X gramos producidosde B

>ndeD

mol de 6D Cantidad de moles del reacti"o (de la reaccin) mol de MD Cantidad de moles del producto (de la reaccin) Iramo: mol MD Cantidad de !ramos contenidos en un mol de b !ramos producidos MD Cantidad de !ramos ue produce la reaccin

TSustituyendo para el Cloruro de potasio (KCl)

3

32mol

KCl1mol KN O3

1mol KCl 101.10g KN O

3

1mol KN O3

=9.4784 g KN O3


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>eterminacion de la masa recuperada sin el porcenta+e de a!ua

asumido- Ecuacin #

MasaAgua=MasaProductos(MasaProductos0.1)

>ondeD8asa6!uaD epresenta el 120 del a!ua ue permanecio en las sales8asa9roductosD 8asa recuperada de las sales despues del precipitado

>eterminacin del porcenta+e de recuperacin del precipitado

Ecuacin # 4

%Rec=Rec .Real

Rec .Teorica100

>ndeD

0ecD 9orcenta+e de recuperacinec- ealD ecuperacin de la masa e?perimentalec- 7ericaD ecuperacin de la masa se!An c=lculos tericos

TSustituyendo para la recuperacin de masa de productos precipitada

%Rec=13.266 g K N O

3

14.957410g K N O3100=88.69


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>eterminacin del porcenta+e de error-Ecuacin #

Valor teorico100

Valor realValor teorico

%E=

>ndeD

Balor realD Balor obtenido e?perimentalmenteBalor tericoD Balor calculado

TSustituyendo los "alores

14.957410100=11.31

14.95741013.266

%E=


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11. Datos Calculados,

abla 1Reacti"osReacti"o oles asa 9$;Cloruro de %otasio9er 1-F 12-FF 1-,Fuente: Hoja de datos originales

abla 4Productos > %orcenta!e de recu%eracin del %reci%itadoProductos asa

eorica 9$;asaEB%erimental9$;

Porcenta!ederecu%eracin

Porcenta!e deerror

Cloruro desodio 9NaCl;> Nitrato de%otasio9


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Fuente: Hoja de datos originales


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1*. AneBoi!ura 1D Cur"a de solubilidades

uenteD 6cti"idades UConsultado 1F:2/:213V U>isponible enVDttpD::JJJ-cole!ioco"adon!a-edu-ar:marcos:acti"idades:acti"idades-tml
http://www.colegiocovadonga.edu.ar/marcos/actividades2/actividades.htmlhttp://www.colegiocovadonga.edu.ar/marcos/actividades2/actividades.htmlhttp://www.colegiocovadonga.edu.ar/marcos/actividades2/actividades.html

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