2do laboratoiroquímica

INFORME DE LABORATORIO N02 ESTEQUIOMETRA - QUMICA INFORME DE LABORATORIO N 2 ESTEQUIOMETRIA I. OBJETIVOS:

FIC-UNI

Como en el laboratorio anterior, dentro de los objetivos es seguir mostrando a los alumnos los diferentes instrumentos, materiales y equipos que se emplean en el laboratorio. Estudiaremos las reacciones qumicas y observaremos los cambios cualitativos y cuantitativos que ocurren en sta. Estudiar la estequiometria de una reaccin, es decir, indicar la proporcin de molculas de reactivos y productos que intervienen en una reaccin qumica. Estudiar las reacciones de precipitacin. Esto consiste en la formacin de un compuesto insoluble, cuando se mezclan dos disoluciones. Utilizar tcnicas de separacin de mezclas heterogneas slido-lquido: filtracin, que consiste en separar, cuantitativamente, un slido insoluble en un lquido de dicho lquido. Al realizar los experimentos aplicar los clculos estequiomtricos involucrados en cada uno de los experimentos y conocer las tcnicas de laboratorio que requiere cada uno de los experimentos hechos.

II. MATERIALES: Matraz de Erlenmeyer.-

Embudo.-

Probetas.-

Buretas.-

2

INFORME DE LABORATORIO N02 ESTEQUIOMETRA - QUMICA

FIC-UNI

Vasos de precipitados.-

Mechero de Bunsen.-

Papel Filtro.-

Tubos de ensayo.-

Pipeta.-

3


FIC-UNI

Rejilla.-

Balanza

Guantes de Proteccin.-

Pinzas

Bagueta.-

Piceta.-

4


FIC-UNI

Trpode.-

Radiador.-

Crisol.-

Tapn.-

5


FIC-UNI

EXPERIMENTO N 1. DETERMINACIN DE LA EFICIENCIA DE UNA REACCIN. 1. Enjuagar bien, con agua destilada, un tubo de ensayo; Medir luego con una pipeta 4 mL de solucin de cloruro de bario y colocarlo en el tubo de ensayo, luego enjuagando la pipeta anterior o usando otra limpia medir 4 mL de solucin de carbonato de sodio y suelte su contenido lentamente al tubo de ensayo y observe la formacin del precipitado. Deje reposar el tubo. 2. Filtrar la solucin con el precipitado. Para ello se deber tomar un papel filtro y pesarlo, luego doblar el papel de filtro y colocar en el embudo debajo del cual debe haber un vaso de precipitado pequeo, agitar el contenido del tubo de ensayo en el que esta el precipitado y pasar rpidamente ste al filtro. Colocar un tubo de prueba debajo del embudo y rena algunos mL de filtrado, con ellos enjuagar las paredes del tubo que contiene la solucin a filtrar y rpidamente vierta el contenido al filtro para as recoger todo el precipitado del tubo. 3. Luego de que ya no se filtra ms, quitar el papel filtro con cuidado y colocarlo sobre la rejilla y secar en el radiador a una temperatura que n sea mayor a 90. Finalmente, pesar el papel del filtro seco conteniendo las sustancias correspondientes, Anotar los pesos.

EXPERIMENTO N 2. DESPRENDIMIENTO DE UN GAS 1. Pesar un tubo de ensayo de 18 x 155 mm.completamente seco y anotar.

2. Colocar una muestra debidamente pesada de clorato de potasio en el tubo de ensayo. 3. Tape el tubo de ensayo con el corcho de silicona y conecte una manguerita por la ramificacin del tubo (usar un tubo con ramificacin), y tenga listo en un vaso un poco de agua de cao. 4. Encienda el mechero de bunsen en llama no luminosa y sujetando con una pinza comience a calentar el tubo de ensayo (que no este hmedo por fuera para evitar que se raje), sumerja el extremo de la manguerita dentro del vaso de agua, luego caliente el tubo por unos minutos y observe la reaccin que se produce. 5. Cuando ya no se produce ms reaccin, apagar el mechero y dejar enfriar el tubo, luego pesar solo el tubo con lo que quedo en su interior.

6


FIC-UNI

EXPERIMENTO N 3. DETERMINACIN DE LA FRMULA DE UN HIDRATO. 1. Pesar un crisol seco y vaco.

2. Luego colocar en el crisol una pequea cantidad del hidrato de sulfato de cobre y pesar ambos a la vez. 3. Colocar el crisol con la muestra del hidrato sobre la rejilla y en el colocar ambos en el trpode, encender el mechero en llama no luminosa y dejar calentar por un lapso de 20 a 25 minutos. 4. Luego observar el cambio de color que sucede en la muestra inicial y cuando se torna blanquecina, apagar el mechero y dejar enfriar. 5. Estando ya fro el crisol, pesarlo y por diferencia de pesos determinar la el peso del agua que se evapor. III. CLCULOS Y RESULTADOS: EXPERIMENTO N 1. DETERMINACIN DE LA EFICIENCIA DE UNA REACCIN. A) CUANDO SE FORMA UN RECIPITADO 1. Construyendo la reaccin. BaCl2 (aq) + Na2CO3 (aq) BaCO3 + 2NaCl (aq)

4 mL 0,2 M

4 mL

Precipitado color blanco

Se observa que se obtiene una solucin transparente con un precipitado color blanco.

2. Para el proceso de filtracin se necesit usar un papel filtro debidamente pesado en la balanza electrnica, siendo su peso 0.83 g: Masa del papel filtro M0= 0.84 g

7


FIC-UNI

Luego para la filtracin se dobl el papel filtro como indica en la figura y se coloc en el embudo, luego se ech la solucin con el precipitado en el embudo que esta sostenida por la probeta que aloja al lquido filtrado.

3. Luego de filtrado todo el lquido, se procede con el secado del slido que queda en el papel filtro: Masa del papelcon muestra M1= 0.97 g 0.95 g

Luego, como el papel filtro solo pesa 0.91 g y el papel con el slido pesa 1.05 g, se deduce que la masa experimental del slido es: ME= M1-M0 ME=0.97 g-0.84 ME=0.13 g

8


FIC-UNI

Hallamos la masa terica mediante las moles de carbonato de sodio y cloruro de bario que racionan usando:

Molaridad

N moles volumen

0 .2

n Na 2CO3 0.004 L

nNa 2CO3 0.0008 moles

n BaCl2 0.0008 moles

Hallamos las masas de los reactantes:

mNa2CO3 106 mBaCl2 208

g 0.0008mol 0.0848g mol

g 0.0008mol 0.1664g mol

M BaCO3 197 g mol M BaCl2 208 g mol

Como todos los reactivos se consumen entonces hallemos la masa del carbonato de bario producido: BaCl2 (aq) + Na2CO3 (aq) 106 g 0.0848 g BaCO3 197gx

+

2NaCl (aq

dato

208 g

experimento 0.1664 g

x

197 0.1664 g 208

x

197 0.0848 g 106

x 0.1973gA esta x la llamaremos la masa terica: MT MT=0.1973 g Luego, el porcentaje de rendimiento o eficiencia ser:

%R

ME x100 MT

%R

0.13g x100 0.1973 g

% R 65,68

9


FIC-UNI

De esto podemos decir que el porcentaje de error de la reaccin fue:

%error 34.11%B) CUANDO SE PRODUCE DESPRENDIMIENTO DE UN GAS 1. El peso del tubo de ensayo vaco era de 19. g. Masa del tubo seco vaco m0=20.49 g 2. Luego de colocar la muestra de clorato de potasio en el tubo de ensayo se peso 20 g. Masa del tubo con muestra inicial m1=21.59 g Entonces la masa terica de KClO3de la muestra inicial ser: mT1= m1-m0 0.1 g MnO2 MT1=21.59 g 20.49 g 0.1 g MT1=1

3. Armando el experimento. MT1=1.0 g

10


FIC-UNI

4. Luego de armar el experimento, se observa que se desprende un gas y se aprecia gracias a que ste sale en forma de burbujas del agua.

La reaccin que se produce es:

3 KClO3( s ) KCl ( s ) O2( g ) 2MnO2 0.1 g

122.5 g 1g

74.5x

24

y1 74.5 mT 2 122.5 1 24 mT 3 122.5x mT 2 0.6081 g

x

y

y mT 3 0.3918 g

5. Luego de enfriado el tubo de ensayo con el cloruro de potasio en su interior, se procedi a pesar obteniendo como resultado 21.18 g: Masa del tubo con producto final m2=21.18 g

11


FIC-UNI

Material KCl O2

m experimental (m2-m0)-0.1 g=0.59 g m1-m2=0.36 g

m terica mT2=0.608 g mT3=0.39 g

% Rendimiento %R1 %R2

Como el rendimiento o eficiencia de la reaccin es:

%R

ME x100% MT

Entonces el rendimiento de la reaccin con respecto al cloruro de potasio es:

% R1 Y con respecto al oxgeno es:

0.58 g x100 97.04 % 0.6081 g

% R2

0.32 g x100 92 .3% 0.3918g

EXPERIMENTO N 3. DETERMINACIN DE LA FRMULA DE UN HIDRATO. 1. Se tiene el crisol: seco y vaco. Masa del crisol seco vaco W0=22.09 g 2. Aqu se tiene el crisol con la muestra del sulfato hidratado. Al pesarlos, la balanza arroja 24.09 g: Masa del crisol con muestra inicial W1=24.09 g

De donde ya podemos calcular la masa inicial del hidrato, que vendra a ser: WH1= W 1-W 0 WH1=24.09 g 22.09 g WH1=2

12


FIC-UNI

3. En esta parte es donde se deja calentar el hidrato en el mechero de bunsen en llama no luminosa por un lapso de 20 a 25 minutos.20 a 25 min.

4. Luego se observa que el hidrato va perdiendo el color debido a la prdida de agua.

5. Estando ya fro el crisol, al pesarlo se obtiene 22.66 g. Masa del crisol con anhidro W2=23.44 g Luego la masa del anhidro (CuSO4) ser: WANHIDRO=W 2-W 0 WANHIDRO=23.44 g- 22.09 g WANHIDRO=1.35 g

Y la masa de agua desprendida ser: WAGUA=W 1-W 2 WAGUA=24.09 g- 23.44 g WAGUA=0.65 g

13


FIC-UNI

Se forma la siguiente reaccin:

CuSO4 .xH 2O CuSO4 xH 2O Donde x se obtiene de la siguiente manera:

x

nH 2O nCuSO4

W H 2O x M H 2O WCuSO4 M CuSO4

x 4.27

EXPERIMENTO N4: OBTENCIN DEL YESO MATE

El sulfato de calcio es muy abundante en la naturaleza, es conocido como el mineral de yeso (CaSO4.2H2O). Este al ser calentado ligeramente da lugar a la formacin del yeso mate (CaSO4.1/2H2O); este se puede utilizar en la fabricacin de moldes y matrices en virtud de la reversibilidad de la reaccin qumica anterior. El yeso es algo soluble en agua si se calienta a una temperatura de 100C a 112C pierde parte de su agua, transformndose en yeso mate; el cual pulverizado y mezclado con agua se empasta con esta y se endurece posteriormente en contacto con el aire, fenmeno que se llama fraguar el yeso debido a que el yeso mate fija 3 molculas de agua y se cristaliza. Si se calienta el yeso a una temperatura superior a 600C pierda la propiedad de endurecer con el agua. Materiales y reactivos 1 tubo de ensayo 1 pinza para tubo 1 gradilla para tubo 1 esptula 1 mechero Yeso comn Sulfato de cobre(anhidro) Guantes de proteccin

Procedimiento del experimento: Colocamos 2g de yeso natural en el tubo de ensayo. Prendemos el mechero en llama no luminosa y calentamos el tubo de ensayo con la pinza un ngulo de 45.

14


FIC-UNI

Se forman gotas de un lquido en la pared fra del tubo de ensayo.

EXPERIMENTO N5: REACCIN DE CARBONATACIN La piedra caliza es una roca sedimentaria empleada en construccin desde la antigedad, al someterla al calentamiento a ms de 1000C se descompone de la siguiente manera: CaCO3 calor CaO(s) + CO2

El CaO se le conoce como cal viva y se empleaba como mortero mezclndolo con agua y otros agregados para formar una argamasa que serva para unir los ladrillos. Al agregar agua a la cal esta forma hidrxido de calcio o cal apagada. La que con el tiempo reacciona con el CO2del aire formando nuevamente la piedra caliza. Reaccin de Carbonatacin CaO(s)+H2O Ca(OH)2 + CO2 Ca(OH)2(ac) CaCO3

Materiales y reactivos

Solucin saturada de Ca(OH)2 1 sorbete 1 vaso de 250ml

Procedimiento del experimento: Se vierte 50ml de una solucin saturada de hidrxido de calcio en el vaso. Con ayuda del sorbete, soplar en la solucin cuidando de no expulsar el lquido. Continuar hasta notar un cambio notorio en la solucin.

Se pone turbia la solucin debido a la presencia de partculas slidas de carbonato de calcio.

15


FIC-UNI

IV. CONCLUSIONES: Con la realizacin de este trabajo nos dimos cuenta de cmo son las diferentes reacciones, y como son sus caractersticas. El investigar este tipo de reacciones, sustancias y dems, nos ayudan a fomentar el espritu investigativo. Mediante de estas prcticas pudimos conocer algunas propiedades fsicas y qumicas de algunas sustancias mediante su manipulacin en el laboratorio. Aprendimos que una reaccin real siempre tiene una eficiencia menor al 100% debido a los diferentes factores que puedan influir en el momento de la reaccin. En el primer experimento vimos como todos los reactivos se consumieron en forma proporcional En el segundo vimos como mediante la radiacin calorfica descomponamos una molcula. En el tercero tambin mediante la radiacin calorfica deshidratbamos al

sulfato de cobre y mediante simples operaciones hallamos la frmula del hidrato.

16


FIC-UNI

V. CUESTIONARIO 1.- Calcule la masa de carbonato de bario que se obtiene a partir de 114 mL de una solucin 0.5 M de BaCl2

BaCl2 (aq) 208g

+

Na2CO3 (aq) 106g

BaCO3 + 197g

2NaCl (aq)

Dato:

0.057 mol

0.057mol

0.057mol

Masa de BaCO3 = (0.057) (197) =11.229g

2.- Considerando la descomposicin del CaCO3 y la eficiencia calculada en el experimento 1. Determine la masa de este compuesto que se debe emplear para obtener 500 mL de CO2 medidos a C.N. La eficiencia obtenida en el primer experimento fue de 65.68%: CaCO3(s) Terico: Experimental: n mol n mol + Calor CaO(s) n mol + CO2(ac) n mol 65.68%(n) mol

nexp(CO2) = Vexp(CO) = 0,5L 22,4 L nteor = nexp(efic%) 22,4 L

= 0,022 moles

65.68%(n)=0.022 moles

n=0.033 moles

mCaCO3=(n)MASA MOLAR CaCO3=0.033(100)=3.3

mCaCO3=3.3g

17


FIC-UNI

3.-En el experimento 5 Qu indica la operacin del enturbiamiento del agua de cal, a medida que se hace burbujear el CO2? Al momento de hacer burbujear el dixido de carbono a travez del agua de cal, se lleva a cabo la reaccin siguiente: Ca(OH)2 + CO2 CaCO3

Formndose carbonato de calcio slido, que provoca el enturbiamiento de la solucin. VI.TEMA DE INVESTIGACIN

PIEDRA CALIZA

DEFINICIN: La piedra caliza es una roca sedimentaria, compuesta mayoritariamente por carbonato de calcio (CaCO3) y en ocasiones con pequeas cantidades de minerales como la arcilla, la hermatita, la siderita, el cuarzo, entre otros, la cuales llegan a modificar el color y grado de coherencia de la roca (en ocasiones muy sensiblemente). APLICACIONES: Es muy comn dentro de la la ingeniera civil y la arquitectura, hoy en da se utiliza muy con frecuencia en todos los tipos de edificios y de esculturas. Gracias a sus caractersticas como la textura y el aspecto es utilizada tanto en interiores como exteriores para construir cimientos, columnas, fuentes, adoquines, pisos, paredes, fachadas, esculturas, molduras, entre otros; principalmente de tipo residencial. CARACTERISTICAS: Es una roca gnea la cual pertenece al grupo de los silicatos y tiene una estructura heterognea. Est compuesta por Slice, oxido de hierro, carbonatos, cuarzo. Su formacin es generada por un tipo de erupcin volcnica muy enrgica y violenta que expulsa el material hasta lugares muy lejanos a travs del aire. Es muy duradero. Es un material pesado, hacindolo imprctico para edificios de gran altura, y relativamente costoso como material de construccin. Es una roca gnea la cual pertenece al grupo de los silicatos y tiene una estructura heterognea. Est compuesta por Slice, oxido de hierro, carbonatos, cuarzo.

18

2do laboratoiroquímica

Documents