Expreciencia #3

ESTIQUIOMETRIA DE UNA REACCIÓN QUÍMICA

RESUMEN:

En este experimento rotulamos y agregamos en diferentes tubos de ensayo Cromato de Potásio (K2CrO4), en diferentes cantidades con una bureta. Luego calentamos los nueve tubos en baño maría. A continuación agregamos cloruro de bario (BaCl2) a los tubos de ensayo, en diferentes cantidades según su rotulado, y los colocamos a un vaso químico con agua frío hielo. Medimos el precipitado con una regla milimetrada y anotamos los resultados.

INTRODUCCIÓN:

Una Reacción química es un proceso en el cual una sustancia (o sustancias) desaparece para formar una o más sustancias nuevas. Las ecuaciones químicas son el modo de representar a las reacciones químicas. Por ejemplo el hidrógeno gas (H2) puede reaccionar con oxígeno gas (O2) para dar agua (H20). La ecuación química para esta reacción se escribe:

Por lo tanto una ecuación química ha de tener el mismo número de átomos de cada elemento a ambos lados de la flecha. Se dice entonces que la ecuación está balanceada

OBJETIVO ESPECIFICO

Relacionar la concentración de las soluciones reaccionantes con la cantidad del precipitado formado.

Identificar el reactivo limitante mediante el cálculo estequiometrico de los reactantes.

Relacionar el reactivo limitante con la coloración de la solución final.

Realizar cálculos estequimetricos de una reacción química.

Inferir el concepto de reactivo limitante mediante el análisis gráfico de los resultados experimentales.

MARCO TEORICO:

En las reacciones químicas, como una consecuencia de la ley de las proporciones definidas, una cantidad definida de moles de reactivos produce una cantidad también definida de moles de productos. Estas relaciones ponderales (o de masa) entre reactivos y productos en una reacción química representan la estequiometria de la reacción. En la práctica cuando se efectúa una reacción en el laboratorio los reactivos, no están presentes en las cantidades estequiometrias exactas , esto es en las proporciones indicadas por las ecuación balanceada. El reactivo que se consume primero totalmente se llama limitante, limita la cantidad de productos que se puede formar. Cuando se agita este reactivo la reacción se detiene y no se puede formar más producto. Los otros reactivos presentes en cantidades mayores se llaman reactivos en exceso, queda algo de ellos cuando la reacción se detiene.

Cuando las reacciones se producen en disoluciones acuosas como la reacción de precipitación entre soluciones de cloruro de bario y cromato de potasio, la relación molar entre reactivos y productos se obtiene a partir del producto del volumen y la concentración molar inicial.

MATERIALES Y REACTIVOS:

Tubos de ensayos Vasos químicos Mechero Bureta de 100ml Gradilla Marcador Regla milimetrada Pinza para tubo de ensayos Pipeta serológica Cinta adhesiva Solución de cloruro de bario (0.5M) Solución de cromato de potasio (0.5). Vaso químico

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ESTIQUIOMETRIA DE UNA REACCIÓN QUÍMICA

PROCEDIMIENTO:

RESULTADOS Y DISCUSIONES

Tabla N° 1. Estequiometria de una reacción.

Nº de tubos de ensayo

BaCl2

0,5MH2SO4

0,5MAltura del

precipitado en mm

#1 1ml 9ml 8#2 2ml 8ml 10#3 3ml 7ml 15#4 4ml 6ml 18#5 5ml 5ml 29#6 6ml 4ml 12#7 7ml 3ml 9#8 8ml 2ml 6#9 9ml 1ml 4

CÁLCULOS:

1. Calcule el número de moles de BaCl2 en cada tubo de ensayo y anote en la tabla N°2.

2. Calcule el número de moles de H2SO4 en cada tubo de ensayo y anote en la tabla N°2.

3. Calcule el número de moles del precipitado formado y regístrelo en la tabla N°2.

4. Calcule el número de moles del reactivo en exceso que se utilizó.

5. Calcule el número de moles del reactivo en exceso que no se utilizó.

En cada uno de los problemas se utilizó la siguiente

fórmula: M=molde solutoLdesolución

Tabla N° 2. Estequiometria de una reacción.

Discusiones:

CONCLUSIONES

1- Como siempre digo: “apoyo el concepto de llevar toda materia teórica a la práctica, ya que con ésta se comprueban las teorías”. Y en esta experiencia no fue la excepción. Al realizarla fue muy interesante, ya que observé los diferentes precipitados de las reacciones que hicimos en el laboratorio.

Rotular los tubos de ensayo. Llenar la bureta con sulución de cloruro de bario

0.5 M.

Colocar los tubos dentro de un vaso químico y calnetar con baño maría.

Lavar y llenar la bureta con cromato de potasio, agregar diferentes volumenes a los tubos de

ensayo según su rotulado.

Colocar los tubosde ensayo completamente vertical en un vaso químico con agua y hielo.

Observe la formación del precipitado amarillo y esperar 20 minutos,

Medir la altura del precipitado en cada tubo de ensayo con una regla milimetrada y registrar en el

folleto.

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Nº de tubos de ensayo

Moles de

BaCl2 x 10-3

Moles de

H2SO4 x 10-3

Moles del reactivo

en exceso utilizados

x 10-3

Moles del reactivo

en exceso no

utilizados x 10-3

#1 0,5 4,5 0,5 4#2 1 4 1 3#3 1,5 3,5 1,5 2#4 2 3 2 1#5 2,5 2,5 2,5 0#6 3 2 2 1#7 3,5 1,5 1,5 2#8 4 1 1 3#9 4,5 0,5 0,5 4

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La estequiometria es utilizada para averiguar las cantidades de una reacción en donde no hay o existe equilibrio, también busca que sustancia está involucrada y que se produce.

Con esta experiencia pude entender mejor la clase teórica de los reactivos limitantes, ya que utilizamos el BaCl2 en donde era incoloro y al formase el precipitado el H2SO4 comprobamos que éste era el reactivo limitante por su cambio de coloración en el baño frio y al separarse del BaCl2 que mostraba su estado incoloro.

Realizar cada medición de la mejor manera fue un factor muy importante, porque así pudimos comparar nuestros datos graficados con el bosquejo que nos indicó nuestra profesora, el cual fue igual o casi parecido y mediante este grafico observamos claramente nuestro reactivo limitante.

No puedo olvidar que el uso adecuado de la cristalería del laboratorio también juega un papel importante, porque hay que limpiarlos bien y saber manejarlos correctamente para que otra sustancia no altere los resultados que esperamos.

Lisury Guerra, 4-783-2182

2- La estequiometria es de gran importancia para los procesos químicos, lo que la hace una herramienta indispensable, pues nos permite realizar los cálculos necesarios para determinar la masa de cada una de las materias primas que deben mezclarse y reaccionar, para obtener una masa determinada de producto. Además, problemas tan diversos, como por ejemplo, la medición de la concentración de ozono en la atmósfera, el control de la lluvia ácida, la determinación del grado de contaminación de un río, la cuantificación de la clorofila de

una planta, el análisis bromatológico de un fruto, etc.

También podemos concluir que:

El rendimiento de reacción de una

sustancia está ligado a las

condiciones en los que se desarrolla.

Dentro de una reacción siempre hay

un reactivo que reaccionara

completamente y otro que al

contrario le faltara reaccionar.

Son muchos los factores físicos y

químicos que intervienen en una

reacción.

La Estequiometria nos sirve para

calcular y conocer la cantidad de

materia de los productos que se

forma a partir de los reactivos.

Helen Schauer, 4-783-490.

3- En esta experiencia de laboratorio logramos obtener el reactivo limitante a partir de las cantidades de precipitado formado cuando reaccionaron las dos sustancias. Es así como los cálculos estequiometricos nos permiten obtener la reacción química de sustancias, a partir de las concentraciones de soluciones. Esto es un proceso práctico para entender de forma más sencilla la estequiometría.

Ana Pérez, 4-787-1965

4- El pH de una sustancia determina la medida de la acidez o alcalinidad de una solución indicando la concentración de iones hidronio presentes en determinadas sustancias. El determinar el pH de dichas sustancias es de suma importancia ya que por ejemplo en los alimentos es importante conocer si existe o no probabilidades de enfermedades al consumirlo.

Fernanda Váldes, 4-771-640

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ANEXOS

BIBLIOGRAFÍA

Química la Ciencia Central. T Brown.Química General. Emilia P. de Wolfschoon.

INFOGRAFIA

http://www.lenntech.es/oxido- reduccion.htm

https://es.wikipedia.org/wiki/Reducci %C3%B3n-oxidaci%C3%B3n

http://ar.answer.yahoo.com/question/ index?qid=2008030619633239AA6hRCZ

Cuestionario:

1- ¿Qué relación existe entre la coloración de los tubos y la altura del precipitado? Identifique el reactivo limitante con base a la coloración de la solución.

R-) La altura del precipitado es la solución que se forma hasta donde el reactivo limitante permitió que reacciona.

La coloración fue blanca y es del H2SO4

2- Grafique el número de moles de reactivo (abscisa) vs altura de los precipitados (ordenada) en un papel milimetrado. Haga una gráfica para cada reactivo. En cada grafica busque el punto de inflexión y establezca a que valor de la abscisa corresponde.

3- Escriba la ecuación química para la reacción entre BaCl2 y H2SO4 y determine la estequiometria de la reacción.

BaCl2+H 2SO4→BaSO4+2HCl

4- Identifique las posibles causas de error.

R-) Algunas de las causas de error pudieron ser:

Error al medir en la bureta (menisco).Error en la precisión, al medir los ml que se necesitaban en las reacciones.El tiempo en que estuvo los diferentes tubos de ensayo en el baño de agua fría.

Problemas

1- Escriba la ecuación balanceada de la reacción entre el Mg y el O2 para formar MgO y determine:

a-) La masa de MgO que se forma por calentamiento de 6,00g de Mg y 6,00g de O2 dentro de un recipiente cerrado. El reactivo limitante.

2Mg+O2→2MgO

6,00 gMg( 1molMg24,3 gdeMg )( 2molMgO1molMg )( 40,3gMgO1molMgO )=19,9 gMgO

6,00 gO2( 1molO232molO2 )( 2molMgO1molO2 )( 40,3 gMgO1mol MgO )¿15,1gMgO

El reactivo limitante es el O2 y el reactivo en exceso es el Mg.

Los moles de MgO formados. El reactivo limitante.

6,00 gO2(1molO232 gO 2)( 2molMgO1molO2 )

¿0,375molesMgO

Se formó 0,375 moles de MgO2 en la reacción.

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