Departamento de Ciencias Naturales y Matemáticas

UNIVERSIDAD INTERAMERICANA
Recinto de Bayamón
Departamento de Ciencias Naturales y Matemáticas
REACTIVO LIMITANTE
Nombre:_______________________________s.s. _________________
Experimento No. 6
QUIM 1111
Objetivos
1)
Familiarizar al estudiante con reacciones de doble desplazamiento
2)
Resolver problemas que envuelvan estequiometría de una reacción.
3)
Identificar el reactivo limitante en una reacción.
4)
Determinar el porciento de rendimiento en la reacción.
5)
Determinar la composición porcentual de una mezcla de sales.
Introducción:
Los dos factores que limitan el rendimiento del producto en una reacción química son la cantidad de reaccionantes y el
porciento de rendimiento de la reacción. Algunas de las condiciones experimentales pueden ser ajustadas para aumentar
el rendimiento de una reacción. Por ejemplo la reacción molecular para la obtención del precipitado sulfato de bario se
muestra a continuación:
BaCl2 .2H 2O(aq )  Na2 SO4(aq )  BaSO4( s )  2NaCl(aq )
El BaCl2 en la forma BaCl2 .2 H2O y el Na2SO4 son sales solubles y como el producto obtenido BaSO4 es una sal
insoluble, la ecuación iónica de la ecuación es:
Ba2 (aq)  2Cl  (aq)  2Na  (aq)  SO42 (aq)  BaSO4 (s)  2Na  (aq)  2Cl  (aq)
cancelando los iones espectadores obtenemos la ecuación iónica neta:
Ba2 (aq)  SO42 (aq)  BaSO4 (s)
La estequiometria de la reacción expresa que un mol de iones Bario reacciona con un mol de iones sulfato y produce un
precipitado de un mol de sulfato de bario (233.4 g/mol) si la reacción es completada.
Cálculos pre-laboratorio: Antes de iniciar el laboratorio encuentre la solución al siguiente ejercicio:
Ej. Determinar cuantos gramos de sulfato de bario se obtiene si 2.0 gramos de BaCl 2 .2 H2O
Reacciona con 1.20 gramos de Na2SO4 . Determine el rendimiento teórico, y exprese cual es el reactivo limitante.
En el siguiente experimento obtendremos una mezcla desconocida de BaCl2 .2 H2O y Na2SO4
A la que le hemos Añadido agua y se precipita BaSO4 de la solución. Medimos la masa y calculamos los moles del
precipitado (BaSO4 ) . Balanceamos la reacción y calculamos los moles y las masas del BaCl2 .2 H2O y Na2SO4 en la
mezcla original desconocida.
Materiales y equipos:
1. Preparar una mezcla desconocida de las sales BaCl2 .2 H2O y Na2SO4
2. 20 mL de HCl concentrado
3. Termómetro
4. Papel de Filtro
5. Solución de 0.5 M Na2SO4 (botellas pequeñas con goteros).
6. Solución de 0.5 M BaCl2 (botellas pequeñas con goteros).
7. Equipos de filtrado a presión (Buchner funnel y Buchner flask)
8. Mechero, soporte malla, de metal aros,
Procedimiento:
Parte I
1)
Definir en la libreta de laboratorio los términos: reactivo limitante, rendimiento teórico, rendimiento actual.
Reacción molecular, reacción iónica y reacción iónica neta.
2)
Definir reacciones de precipitación. Explique en un ejemplo las reacciones de doble desplazamiento.
Parte II
1)
2)
2)
3)
Pesar 1 gramos de la mezcla de las sales desconocidas. Transferir a un beaker de 400 mL y añadir 200 mL de
agua destilada (des-ionizada). Usando un agitador deje deslizar 1 mL de HCl concentrado y agite bien la mezcla
con el agitador por espacio de 1 minuto y se inicia la precipitación de la sal.
Cubra el beaker con un cristal de reloj y mantenga la solución a una temperatura entre 80 a 90 grados Celsius
utilizando una flama suave por espacio de 30 a 40 min. Para que se forme el precipitado.
Pesar el papel de filtro y con un embudo mientras la solución este tibia transfiera todo el contenido de la
solución por el papel de filtro para recoger el precipitado. Si ha quedado parte del precipitado en las paredes del
vaso, trate de limpiarlo con el agitador de cristal y con un poco de agua caliente agitar y pasar a filtrar.
Poner a secar en el horno a 110 grados Celsius la sal depositada en el filtro .al finalizar de secar pesar el papel
de filtro con el precipitado seco y escribir la masa obtenida de su producto.
Determinación del reactivo limitante y en exceso.
4)
5)
En dos vasos de 50 mL depositar 20 mL para cada uno, de la solución que recogió en la filtración y hacer la
prueba siguiente:
Prueba para el exceso de iones Ba2+
Añada 2 a 4 gotas de 0.5 M de iones SO42 (0.5 M Na2SO4 ) a la solución en el vaso NUM. 1 de 50 mL. Si se
forma precipitado, los iones Ba2+ están en exceso y el SO42 es el reactivo limitante
Prueba para el exceso de iones SO42
Añada 2 a 4 gotas de 0.5 M de iones Ba2+ (0.5 M BaCl2 ) a la solución en el vaso NUM. 2 de 50 mL. Si se forma
precipitado, los iones SO42
A
1
2
están en exceso y el Ba2+ es el reactivo limitante
PRECIPITACION DEL BaSO4
Masa de la mezcla de sales (g)
Masa del papel de filtro (g)
Prueba # 1
Prueba # 2
3
4
Masa del papel de filtro y la mezcla
Masa del precipitado obtenido (BaSO4)
B
1
Determinación de los reactivos en exceso y limitante
Reactivo limitante
Reactivo en exceso
Cálculos
Moles de la sal precipitada (BaSO4) (moles)
Moles del BaCl2 .2 H2O que reaccionó (moles)
Masa de BaCl2 .2 H2O que reaccionó (gramos)
Moles del Na2SO4 que reaccionó (moles)
Masa del Na2SO4 que reaccionó (gramos)
Masa de la mezcla de sales (gramos)
Masa del reaccionante en exceso (g)
Porciento de BaCl2 .2 H2O en la mezcla
Porciento de Na2SO4 en la mezcla
2
C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
observación:
Conclusión: