Ley de Las Proporciones Definidas

UNIVERSIDAD

NACIONAL MAYOR DE

SAN MARCOS (Universidad Peruana “DECANA DE AMERICA”)

FACULTAD DE QUIMICA, ING. QUIMICA e ING.

AGROINDUSTRIAL

EAP: QUIMICA

CURSO: QUIMICA GENERAL AI

HORARIO: MIERCOLES (1:00 – 5:00pm)

PROFESORA: QUIM. CLAUDIA, VILLANUEVA HUERTA

PRACTICA: NUMERO 3°

TITULO: LEY DE LAS PROPORCIONES DEFINIDAS

ALUMNOS:

PUMA TICONA RHONY ULISES

ONSIHUAY INGA ALEXANDER JUNIOR

ARROYO VILELA KEVIN OSNER

MORE QUICHE MICHAEL JONATHAN

FECHA DE PRACTICA: 30/04/2014

FECHA DE ENTREGA: 07/05/2014

2014

LEY DE LAS PROPORCIONES DEFINIDAS – REACTIVO LIMITANTE

LAB. QUIMICA GENERAL A1 2

INTRODUCCIÓN

La ley de las proporciones definidas fue enunciada por Proust

afinales del siglo XVIII: establece quemuestras diferentes de un mismocompuesto siempre cont

ienen losmismos elementos y en la mismaproporción y masa. Así, si se analizan

muestras de dióxido de carbono gaseoso obtenidas de diferentes

fuentes, en todas las muestras se encontrara las misma proporción demás

de carbono y oxígeno. Entonces, si la proporción de las masas de los diferentes elementos de

un compuesto es una cantidad fija, la proporción de los átomos de los

elementos en dicho compuesto también debe ser constante, sin embargo esta ley no es

aplicable en algunos compuestos. Dalton confirma otra importante ley, la

ley de las proporciones múltiples. Según esta ley si dos elementos pueden combinarse para

formar más de un compuesto, la masa de uno delos elementos que se combina con la

masa fija del otro mantiene una relación de números enteros pequeños. La teoría de Dalton

explica la ley de las proporciones múltiples de manera muy sencilla: diferentes compuestos

formados por los mismos elementos difieren en el número de átomo de cada clase.

Por ejemplo, el carbono forma dos compuestos estables con el oxígeno, llamados

monóxido de carbono y dióxido de carbono. Las técnicas modernas de

medición indican que un átomo de carbono se combina con un átomo de oxígeno en el

monóxido de carbono, y con dos átomos de oxígeno en el dióxido de carbono. Este resultado

concuerda con la ley de las proporciones múltiples.

http://www.iesaguilarycano.com/dpto/fyq/proust.html

http://www.iesaguilarycano.com/dpto/fyq/proust.html



PRINCIPIOS DE TEÓRICOS

LEY DE LAS PROPORCIONES DEFINIDAS

Cuando se producen reacciones no siempre se consumen el total de los reactivos que en estas

reacciones intervienen.

“Los reactivos que intervienen en una reacción química lo hacen siempre en una proporción

determinada.

“Cuando se combinan dos o más elementos para dar un determinado compuesto siempre lo

hacen en una relación de masas constantes” Lo que está diciendo es que siempre va a a dar un

porcentaje igual cada uno de aquellos elementos, sin importar si solo se combinan 10g o 100 g,

esta ley es utilizada al encontrarse reactivos de manera ilimitada en la naturaleza.

Pongamos un metal a la intemperie (Cu) como cualquier metal se oxidara con la ayuda de

nuestro amigo el oxígeno.

Cu + O = Cu2O (100 %)

2 g + 0,5 g = 2.5 g (100%)

Como vez Cu tiene una proporción del 80% y el O completa el 100% aportando el 20% restante.

Con este conocimiento podemos saber cuándo hay otro compuesto aun si no poseemos todos

los datos.

http://quimicalibre.com/el-oxigeno/



REACTIVO LIMITANTE

Lo ideal es que en una reacción química los reactivos estuviesen en la correcta proporción

estequiométrica, es decir en aquella proporción que describe la ecuación química balanceada.

Sin embargo, lo usual suele ser que se use un exceso de uno o más reactivos, para conseguir

que reaccione la mayor cantidad posible del reactivo menos abundante.

Reactivo limitante

Cuando una reacción se detiene porque se acaba uno de los reactivos, a ese reactivo se le llama

reactivo limitante.

Aquel reactivo que se ha consumido por completo en una reacción química se le conoce con el

nombre de reactivo limitante pues determina o limita la cantidad de producto formado.

Reactivo limitante es aquel que se encuentra en defecto basado en la ecuación química

ajustada.

Trabajar con moléculas es lo mismo que trabajar con moles ya que la relación estequiométrica

es la misma (2:1) pero en moles.

Ahora suponga que mezclamos 15 moles de H2 con 5 moles de O2. La estequiometría de la

reacción es siempre tal que 1 mol de O2 reaccionan con 2 moles de H2, entonces el número de

moles de O2 necesarios para reaccionar con todo el H2 es 7,5, y el número de moles de H2

necesarias para reaccionar con todo el O2 es 10.

Es decir, que después que todo el oxígeno se ha consumido, sobrarán 5 moles de hidrógeno.

Por lo tanto el O2 es el reactivo limitante.



DETALLES CIENTÍFICOS

(Parte A)

Materiales:

Mechero

Tubo jet

Tubo de prueba con tapón y manguera de salida

Pinza para tubo de prueba

Balanza eléctrica

Reactivos:

Oxido cúprico

Virutas de Mg

HCl diluido

Para esta parte de la prueba en el laboratorio, realizamos lo siguiente:

1.- Lavamos y secamos el tubo jet (se seca en la estufa)

2.- Pesamos el tubo jet seco y enfriado

NOTA: El peso obtenido fue de 7.22 gr.

3.- Por el extremo de mayor diámetro agregamos una pequeña cantidad de CuO

Haciendo que se concentre en el codo del tubo

4.- Por otro lado, en un tubo de ensayo colocamos HCl y 0.18 gr. De Mg y lo unimos al tubo jet

mediante la manguera de salida. Enseguida se observa la reacción del Ácido y el metal

5.-Al momento que hacemos el punto anterior encendemos el mechero y acabando el punto 4,

llevamos el experimento al calentar y al extremo del tubo jet colocamos un fosforo encendido

para notar la presencia de H2

6.-El punto 5 se realiza hasta que el CuO que es de color negro se vuelva a un color rojizo,

inmediatamente retirar del fuego.

7.-Dejamos enfriar el tubo jet y lo pesamos nuevamente

NOTA: el peso resultante es de 7.24gr.



2 HCl + 1 Mg H2 (gas) + MgCl2

73 g 24g 2g 95g

H2 (gas) + CuO Cu + H2O

2g 79 g 63g 18g

*Cálculos de la parte A:

Peso del tubo jet vacio …………………………………7.22 gr

Peso del tubo jet + CuO ………………………………..7.23 gr

Peso del Tubo Jet + Cu…………………………………..7.24 gr

Peso del CuO…………………………………………………….0.1 gr

Peso del Cu……………………………………………………….0.2 gr

Peso Teórico del Cu………………………………………..63 gr



DETALLES CIENTIFICOS

(Parte B)

Materiales:

Vasos de precipitado de 150 y 400 ml (varios)

Luna de reloj

Pro pipeta

Pipeta

Embudo

Papel filtro

Porta embudo

Soporte universal

Balanza digital

Reactivos:

Na3(PO4).12H2O

BaCl2.2H2O

A) Precipitación

1) se pesó el papel filtro

2) se pesó 1g de Na3PO4.12H2O y un 1g de BaCl2.2H2O, vertimos cada uno en un vaso

precipitado de 100ml y adicionamos 100ml de agua destilada para disolver.

3) Agregamos las dos soluciones a un vaso precipitado de 400ml, agitamos con la

bagueta durante 1min y dejamos reposar por 10min hasta que precipite y

sedimente.

4) Del vaso de 400ml decantamos 50 ml en un vaso de 100ml y lo guardamos para la

parte “c”

5) Luego con la ayuda de un embudo y un papel filtro, filtramos el precipitado y

retiramos el papel filtro con el precipitado, la solución que quedo de la filtración lo

guardamos para “B”.

6) el papel filtro con el precipitado lo colocamos en una luna de reloj, lo llevamos a un

estufa a 112°C hasta que esté totalmente seco.

7) Ya fría pasamos a pesarla.



B) Determinación del reactivo limitante

De la solución para “B” guardado en “A” se tomó 25ml y le adicionamos 4 gotas de

BaCl2, lo que ocurrió fue que no se formó ningún precipitado. Guardamos para “C”

De la misma manera a la anterior tomamos 25ml de lo guardado en “A” y le

adicionamos 4 gotas de Na3PO4, lo que sucedió fue que se formó un precipitado

demostrando que hay exceso de BaCl2.

C) Determinación del exceso de reactante

De nuestras soluciones anteriores las echamos en un vaso precipitado y obtendremos una

solución de 50ml luego agregamos 5 gotas de Na3PO4 y se observa la formación de precipitado

que es el Ba3(PO4)2, y volvemos hacer todos los pasos hechos en “A” filtración y de

enfriamiento y todo lo demás.

DATOS:

1) Masa de la mezcla de sal …………………… 1,28g

2) Masa del Ba3(PO4)2 experimental ……………………0,78g

3) Moles del Ba3(PO4)2 …………………………………..1g

4) Moles del BaCl2.2H2O reaccionantes…………..4,09x10-3moles

5) Masa del BaCl2 reaccionantes ………………………1g

6) Moles del Na3(PO4).12H2O………………………….2,63x10-3moles

7) Masa del Na3(PO4)…………………………………………..0,43g



RECOMENDACIONES

-Usar siempre el mandil o guardapolvo cuando estemos en el laboratorio.

- Antes de realizar cualquier operación revisar los materiales.

-Coger correctamente los materiales de trabajo.

-No ingerir alimentos ni bebidas dentro del laboratorio.

-Prestar atención a las indicaciones de la profesora.

-Cualquier duda que tengas, consultar a la profesora.

-Mantener el espacio utilizado el limpio y ordenado.

-No trabajar en forma apresurada.

-Al finalizar una tarea, recoger todos los materiales utilizados y dejar la mesa de laboratorio

limpia y ordenada.



CONCLUSIONES

* Cuando dos o más elementos se combinan para forma u compuesto independientemente del tipo de tipo de proceso por el cual originan dicho elemento, sus proporciones serán definidas, en una relación de peso constante.

* Un compuesto puro siempre contiene los mismos elementos en una relación de proporcionalidad definida.



CUESTIONARIO

(Parte A)

1.- ¿De qué modo se demuestra la ley de proporciones definidas a partir de lo realizado en la

práctica?

Con esta práctica vemos la parte de las proporciones definidas debido a que la cantidad

de reactante se asemeja a la cantidad de producto que se nos proporciona, no

podemos decir que es igual debido a que en las experiencias realizadas siempre se da

un margen de error ya que algunos residuos que quedan en los tubos y todo va

disminuyendo la cantidad de producto resultante. Por eso se da un rendimiento de la

experiencia.

2.-En la reacción que ocurre en el tubo jet, ¿cuál sería el reactivo limitante?


2g 79 g 63g 18g

El reactivo limitante es el H2 (gas) ya que de acuerdo a la cantidad de H que se nos

proporcione actuará com el CuO y se convertirá en Cu + H2O .

3.-Si al tubo jet se le colocan 250 mg de CuO, ¿Cuánto de Mg se debe colocar en el ácido con el

fin de hacer reaccionar todo el CuO considerando que hay suficiente cantidad de ácido?


2g 79 g 63g 18g

X 250 x 103 g

X = 6.33 x 103 g

2 HCl + 1 Mg H2 (gas) + MgCl2

73 g 24g 2g 95g



Y 6.33 x 103 g

Y = 75.96 mg de Mg se necesitaran para que reaccione todo el CuO

4.-Se podrá utilizar H2SO4 2N en lugar de HCl 2M

Si porque al igual que el HCl ésta fórmula liberaría Hidrogeno gaseoso que haría que el

CuO pase a Cu.

H2SO4 + Mg H2(gas) + MgSO4

5.- ¿Por qué se deja de calentar cuando el contenido del tubo toma un color rojo ladrillo?

Se deja de calentar porque el CuO al combinarse con el H+ forma Cu + H2O (que es eliminado

como vapor), y cuando toma el color rojizo se refiere a la existencia del Cu metálico que es lo

que necesitamos.

6.-Si se colocan 105 mg de CuO en el tubo jet y se procede a calentar

Y hacer circular H2 Obteniéndose al final 0.06 g de Cu, ¿cuál es el rendimiento de la reacción?


2g 79 g 63g 18g

105 x 103 g X

Se debería obtener :

X = 83.73 x 103 g de Cu

Pero según el problema sale o.o6 g, entonces el rendimiento de dicha experimentación

fue:

%R = (0.06/ 83.73 x 103) x 100 = 0.7 %



CUESTIONARIO

(Parte B)

1) Concretamente en la reacción del cloruro de bario y fosfato de sodio utilizados en esta

práctica, cuáles serían las causas que hacen que el rendimiento sea menor a 100%.

Se debe a que en formar la reacción la muestra a veces se queda en el recipiente usado

o hay contaminación de las soluciones y es por eso que nunca sale al 100% una reacción.

2) Es sabido que la reacción del cloruro de bario con el fosfato de sodio tiene un rendimiento

de 76% bajo ciertas condiciones. ¿Cuántos gramos de cloruro de bario se necesitan para

producir 86g de precipitado de fosfato de bario si el fosfato de sodio es el reactivo en

exceso?

3BaCl2 + 2Na3PO4 → Ba3(PO4)2 + 6NaCl

624g 464g

X 86g

X=624𝑔.86𝑔

464𝑔=115,65.76%=87,9g

3) El plomo (II) en solución acuosa puede reaccionar con el ion yoduro dando como

resultado de un precipitado de color amarillo. Cuando se hace reaccionar 1ml de solución

de nitrato de plomo (II) con 1ml de solución de yoduro de potasio de obtiene un

precipitado que luego es filtrado.

a) Escriba la reacción que ocurre

Pb(NO3)2(ac) + 2KI(ac) → PbI2(s) + 2KNO3

b) Al filtrado (la solución que pasa por el papel filtro) se le agrega 1ml de solución de

yoduro de potasio y se observa que aún se forma yoduro de plomo (II). ¿Cuál es el

reactivo limitante?



Ya que ocurre eso el reactivo limitante sería el yoduro de potasio.

4) Si reaccionan 2g de BaCl2 con 4g de Na3PO4

a) Cuál es el reactivo limitante

-Es el BaCl2

b) Cuántos moles de fosfato de sodio reaccionan

-Reaccionan 2 moles

c) Si se obtienen 2,2g de fosfato de bario ¿Cuál es el rendimiento de la reacción?

- Sería de 148%



BIBLIOGRAFÍA

Libro Raymond Chang. 11° ed.

http://quimicalibre.com/ley-de-proust-o-de-las-proporciones-definidas/

Brown, T.L. Lemay. H.E. & Bursten, B.E. 1999.

http://html.rincondelvago.com/ley-de-proust-o-de-las-proporciones-definidas.html

http://quimicalibre.com/ley-de-proust-o-de-las-proporciones-definidas/

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