INTRODUCCION

Para la práctica de laboratorio preparemos diferentes precipitados con dos reactivos, a los cuales se les se les cambiara la concentración molar, utilizando la estequiometria ya que es una herramienta que le permite al químico determinar aquellas proporciones específicas en las que los átomos se reordenan para satisfacer esta ley universal, así como interpretar y describir en un lenguaje adecuado los cambios de un sistema químico [1]. Teniendo en cuenta lo anterior se tendrá que obtener los resultados con el mejor índice de eficiencia, llevando a cabo los objetivos de la práctica utilizando el análisis gravimétrico en la determinación de la estequiometria de una reacción.

METODOLOGIA

a. fueron etiquetadas las cajas Petri y tubos de ensayo con números del 1 al 5, a cada caja se le asignaron además un papel filtro. Para realizar los respectivos análisis de manera individual de cada recipiente lo más preciso posible.

b. se procede entonces a pesar las diferentes cajas con sus correspondientes papeles filtro en una balanza de precisión (+/- 0.1g) y se registraron los diferentes pesos.

c. se procede a tomar una muestra de solución 0.5M BaCl2 y 0.5M Na2CO3 en dos vasos de precipitado de 50mL.

d. utilizando una pipeta volumétrica se extrajeron 3.0mL de 0.5M BaCl2 los cuales fueron

DETERMINACION DE LA ESTEQUIOMETRIA DE UNA REACCIÓN QUIMICA POR ANALISIS GRAVIMETRICO

Londoño Carlos (1525888)

carlos.londono.silva@correounivalle.edu.co

Universidad del valle: Departamento de química

Laboratorio de ingeniería química

Abril 08 de 2015

RESUMEN: se etiquetadas 5 cajas Petri fueron pesadas en una balanza de precisión cada uno con su papel filtro. También se etiquetaron 5 tubos de ensayo y ubicados ordenadamente en una gradilla. Se toman 50 mL de BaCl2 y Na2CO3 y se depositan en vasos precipitados para cada solucion. Utilizando una pipeta graduada de 5 mL, se depositaron 3 mL de BaCL2 en cada tubo de ensayo, con otra pipeta se depositan cantidades específicas de Na2CO3 (1-5mL) y depositadas en cada tubo de ensayo. Una vez agitada la solución de cada tubo fue vertido su contenido en un embudo previamente adecuado con el papel filtro correspondiente a la numeración. Algunas gotas de filtrado fueron recolectadas en el tubo nuevamente para remover los residuos y ser re filtrados. El precipitado resultante en el papel filtro fue depositado en la caja Petri correspondiente y llevado a 70°C por alrededor de 1 hora. Y se calcula el precipita pesándolo.

PALABRAS CLAVE: Reacción, Estequiometria, Filtración, Reactivos

depositados en cada uno de los tubos de ensayo.

e. Posteriormente con ayuda de otra pipeta volumétrica se extrajeron cantidades de entre 1.0 mL y 5.0 mL para ser depositadas respectivamente en los tubos de ensayo numerados 1 – 5, una vez hecho esto con cada uno se procedió a tapar y agitar hasta conseguir una mezcla total de los reactivos.

f. Luego de organizar el soporte para embudo se procedió adecuarlo con uno de los papeles filtro humedecido con agua destilada para evitar el derramamiento de la solución o un error en el filtrado.

g. el procedimiento de filtración fue realizado simultáneamente a tres soluciones ya que se contaba con tres sistemas de filtración, algunas gotas de filtrado eran depositadas en el tubo de ensayo nuevamente para extraer los residuos que quedaron adheridos al envase y nuevamente eran vertidos en el embudo.

h. el papel filtro con el precipitado son retirados y depositados en la caja Petri correspondiente a la numeración y llevados a un horno eléctrico a temperatura de 70°C.

i. Transcurrido un tiempo, de una hora, se retiraron las cajas Petri con el papel filtro y el precipitado, y se procedieron a pesar nuevamente en la balanza de precisión, en base a los resultados obtenido anteriormente del pesaje se determinó la cantidad en masa de precipitado en cada una de las reacciones.

DATOS Y RESULTADOS

Tabla N*1. Proporciones en las mezclas de reactivos.

Tubo mL 0.50 M BaCl2

mL 0.50 M Na2CO3

1 3.0 1.0

2 3.0 2.0

3 3.0 3.0

4 3.0 4.0

5 3.0 5.0

A partir de la formula conocida de la molaridad es posible hallar los distintos valores molares que reaccionan según el contenido en mililitros de cada solución de cloruro de bario y carbonato de sodio, como se muestra a continuación:

Para el tubo 1 de BaCl2:

M=moles del solutoL Disolucion

n BaCl2=(0.50M )∗(3 X10−3L )

n= 1.5X10-3

Debido a que el volumen de Cloruro de Bario es constante para los 5 tubos de ensayo, su equivalente en moles también es la misma (véase Tabla .2).

Para el Na2CO3:

Se emplea la misma fórmula y se hace el despeje respectivo como en el caso inmediatamente anteriorMoles de Na2CO3:

n1Na2CO3=(0.50M )∗(1 X 10−3 L )n1= 0.5X10-3

n2Na2CO3=(0.50M )∗(2 X 10−3 L )n2= 1X10-3

n3Na2CO3=(0.50M )∗(3 X 10−3 L )n3=1.5X10-3

n4Na2CO 3=(0.50M )∗(4 X10−3L ) n4= 2X10-3

n5Na2CO3=(0.50M )∗(5 X 10−3 L )n5= 2.5X10-3 [2]

Tabla N* 2 Moles de Cloruro de bario que reaccionan con moles de carbonato de sodioTubo Moles de BaCl2 Moles de Na2CO3

1 1.5X10^-3 0.5X10^-3

2 1.5X10^-3 1X10^-3

3 1.5X10^-3 1.5X10^-3

4 1.5X10^-3 2X10^-3

5 1.5X10^-3 2.5X10^-3

Como se presenta una variación en las moles de los reactivos, es posible predecir también un cambio en la cantidad de productos a causa de un reactivo límite. Para determinar el reactivo tenemos que tener en cuenta la relación estequiometrica balanceada.

BaCl2 + Na2CO3 → BaCO3 + 2NaCl

A partir de esta ecuación podemos identificar que la reacción que se presenta es 1-1 en moles por tanto para 1mol de Cloruro de Bario es necesario tener un Mol de Carbonato de Sodio para que reaccionen completamente. Procedemos entonces a verificar la cantidad producto que puede ser obtenida a partir de las diferentes combinaciones de reactivos y el limitante

Tabal N* 3 Reactivo Limite

Tubo Moles de BaCO3

Reactivo Límite

1 0.5X10^-3 Na2CO3

2 1X10^-3 Na2CO3

3 1.5X10^-3 No existe4 1.5X10^-3 BaCl25 1.5X10^-3 BaCl2

Para hallar los valores en gramos de Carbonato de Bario podemos utilizar el factor de conversión: Masa molar BaCO3:197.34 g/mol.

0.5 X 10¿−3 BaCO3∗197.34 gBaCO 3

1mol =

0.1gr

1 X 10¿−3BaCO3∗197.34 g BaCO3

1mol =

0.2gr

1.5 X 10¿−3BaCO3∗197.34 gBaCO3

1mol =

0.30gr

A continuación una gráfica de relación entre mililitros de Na2CO3 que reaccionan y moles de BaCO3 producidos.

0 1 2 3 4 5 60

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

Grafica de reacctivo vs producto

Na2co3 (mL)

BaCO

3 (g

)

Tabla N*4 pesos obtenidos de las reacciones en el laboratorio

precipitado Peso (g)1 0.172 0.483 0.374 0.405 0.36

DISCUSIÓN DE RESULTADOS

Con respecto al precipitado 2, la diferencia de peso de este está muy por encima del porcentaje de error lo cual, deja que hubo un error en la medición de los reactivos o bien un mal cálculo de la reacción ya que la diferencia es bastante abrumante se deduce que el precipitado 2 esta incorrecto.

En la captación del reactivo limite nos damos cuenta que el reactivo limite es aquel que tenga la menor cantidad molar de los reactivos presentes ya que el reactivo limite es aquel que se encuentra en disminución frente a los otros reactivos teniendo en cuenta que la ecuación este balanceada y la relación de los moles de los reactivos[3].

Por la diferencia de los precipitados con la gráfica del reactivo vs producto se debe a que el los precipitados quedaron residuos al no evaporarse toda el agua.

Se halla la cantidad molar de los reactivos mediante la conversión de la ecuación de la molaridad, la concentración de una disolución es la proporción o relación que hay entre la cantidad de soluto y la cantidad de disolvente, donde el soluto es la sustancia que se disuelve, el disolvente es la sustancia que disuelve al soluto, y la disolución es el resultado de la mezcla homogénea de las dos

anteriores. A menor proporción de soluto disuelto en el disolvente, menos concentrada está la disolución, y a mayor proporción más concentrada está[4].

CONCLUCIONES

1 el reactivo limite es aquel que se encuentra en menor proporción molar de los que se encuentran en la reacción.

2 en cualquier filtración puede haber un residuo el cual depende de la proporción de la sustancia residual al filtrarla.

3 tener todo el material ordenado y rotula es esencial para que los datos y cálculos del laboratorio.

PREGUNTAS

1 el tubo 1 el filtrado fue un poco más lenta a comparación con los demás y queda un residuo ya que debería dar 0.1g y dio 0.17 g. el residuo de 0.07g

2 para el tubo 5el filtrado fue más fluido y no tardo tanto e n filtrar completamente la reacción y también quedara con alguna residuo ya que debería dar 0.3g y dio 0.36g lo cual nos da un residuo de 0.06g

3peso del ClNa = 58,5 g = 1 mol peso del ClAg = 143,4 g = 1 mol 

1 mol de ClAg representa 1 mol de ClNa 

Si 143,4 g de ClAg equivalen a 58,5 g de ClNa 1,23 g equivalen a: 1,23*58,5/143,4 = 0,50178 g de ClNa 

Finalmente: Si en 50 g de agua hay 0,50178 g de ClNa en 100 g habrá: 100*0,50178/50 = 1,00 g (= 1,00 %)

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

1 Hans Rudolf, Quimica General, México D.F1996

2 http://www.eis.uva.es/~qgintro/esteq/t

utorial-04.html 5 de abril

3 http://www.eis.uva.es/~qgintro/esteq/tutorial-04.html 6 de abril

4 Paul O’Connor, Quimica: Experimentos y teorías, México D.F. 1999