INFORME Nº 01 - Diagramasde.com

Universidad Nacional de Ingeniería
Facultad de Ingeniería Mecánica
Área Académica de Ciencias Básicas y
Humanidades
Curso: Química General (MB311)
INFORME Nº 03
ESTEQUIOMETRIA
I.
INTRODUCCIÓN:
La estequiometría es la parte de la química que se encarga del estudio de los cálculos de las
cantidades de sustancias químicas entre las sustancias que participan en la reacción de esta
forma se determina las cantidades de materia que participan en un cambio con las leyes que
lo gobiernan
El cambio de las propiedades de los reactantes al convertirse en producto comprueba el
aspecto cualitativo de las reactantes mientras que la medición de las masas son indicadores
del aspecto cuantitativo
El estudio de innumerables reacciones químicas ha demostrado que la masa total de toda
sustancia presente antes de una reacción química es la misma que la masa total después de
la reacción, observación que se conoce como la ley de la conservación de la masa; la misma
que nos sugiere que la materia no se consume, sino que solo se transforma
En muchos casos puede existir exceso de una o mas sustancias disponibles para una
reacción, por tanto, al finalizar la reacción habrán algunas sustancias remanentes.
La
sustancia que se consume por completo durante la reacción se denomina reactivo limitante y
es la que determina la cantidad de producto que se forma; mientras que la(s) sustancia(s)
que no se consumen por completo se denomina(n) reactivo en exceso
II. PARTE EXPERIMENTAL
EXPERIENCIA Nº 1:
DETERMINACIÓN DE LA EFICIENCIA DE UNA REACCIÓN
La cantidad de productos que se obtiene realizando el cálculo estequiométrico cuando las
sustancias reaccionan completamente se denomina masa teórica mientras que la cantidad
que se obtiene realmente se denomina masa experimental que casi siempre es menor que el
calculado.
Existen muchas razones que explican esta diferencia, entre ellas se puede
mencionar.

No considerar las impurezas de los reactivos

La reacción es incompleta

Condiciones de reacción química no ideales

Una parte de la sustancia se pierde durante el proceso de separación

Formación de productos no deseados (reacciones colaterales)

……………………………………………………
La eficiencia o rendimiento de una reacción determina que tan eficiente ha sido realizado la
reacción la cual no es perfecta debido a los factores anteriores y se obtiene mediante la
siguiente expresión matemática:
Eficiencia
=
masa experimental/masa teoricaX100
A) CUANDO SE PRODUCE LA FORMACIÓN DE UN PRECIPITADO
Al mezclar el cloruro de bario con el carbonato de sodio ocurre una reacción la misma
que se puede verificar porque: por la formación de una sustancia y un cambio de color de
aquel que es un precipitado obtenido en un medio acuoso
La fórmula química del precipitado formado es BaCO3 compuesto que se denomina
carbonato de bario cuyo aspecto es gelatinoso y de color blanco a diferencia de los
reactivos cuyo aspecto físico era liquido e incoloros
Los resultados obtenidos son:
Producto precipitado
Fórmula
Peso
Peso calculado
% Rendimiento
% Error
0.3946
91.23
0.1
experimental
Carbonato de
BaCO3
0.36
bario
A) CUANDO SE PRODUCE EL DESPRENDIMIENTO DE UN GAS
La fórmula química de la sustancia a descomponer es KCL3(S) cuyo nombre es CLORATO
DE POTASIO tiene una apariencia en estado sólido de color blanco en esta experiencia
ocurre una reacción que se denomina reacción de descomposición la misma que se
observa por ………….
La reacción que se lleva a cabo se expresa según la siguiente ecuación:
KCL3(S)→ KCL+ 3/2 O2
La sustancia en forma de polvo de color negro utilizada en la reacción se denomina oxido
de manganeso la cual actúa como un catalizador es decir se utiliza para que haya una
mayor velocidad de reacción de la sustancia lo que significa que no participa
en la
reacción. En el laboratorio se puede notar que la reacción finalizó cuando ya no hay
desprendimiento de burbujas (que es oxigeno).
Después de dejar enfriar el tubo y pesarlo se obtiene un peso diferente al inicial, y ésta
diferencia de pesos se debe al desprendimiento de oxigeno quedando en el tubo cloruro
de potasio formado, el clorato de potasio que no llegó a reaccionar y el oxido de
manganeso al agregar agua en el tubo de ensayo, se logra ………………………… el
…………………… junto con el …………………… y al filtrar se retiene el solidó que es el
oxido de manganeso en el papel del filtro.
Para comprobar la formación de cloruro de potasio se añadió nitrato de plata
reaccionando ambas sustancias según la ecuación:
Siendo el…………… el reactivo limitante, el reactivo en exceso el ………………………
luego, al realizar la filtración se retiene …………………………… en el papel de filtro,
mientras que en el ………………………………………… queda en el matraz
De los resultados de la realización de la experiencia se puede determinar el rendimiento
en base a los productos obtenidos:
Producto
Fórmula
Peso experimental
KCL
KClO3
0.36
Peso calculado
0.39
% Rendimiento
92.30
% Error
0.5
EXPERIENCIA Nº 2: DETERMINACIÓN DE LA FÓRMULA DE UN HIDRATO
Al someter a calentamiento el CuSO4 XH2O sustancia por contener agua como una parte
integrante de su composición quimica se denomina compuesto hidratado se lleva a cabo
una reacción química que se nota por el desprendimiento de vapor
Los cristales que inicialmente son de color azul claro por calentamiento cambian a
entonces en una sustancia de color blanco
Los resultados obtenidos con el procedimiento seguido son:
Peso
(crisol + cristales del
sal)
Diferencia de peso
Inicial
32.22 gr
3 gr
Después de 1º
Calentamiento
31.13 gr
1.91
Después de 2º
Calentamiento
31.08
1.86
Después de 3º
Calentamiento
30.07
1.84
Debe ser < 0,2 g
Después de 4º
Calentamiento
30.07
1.84
El peso total de agua eliminada se calcula: con la diferencia de la pesada al inicio y
después del calentamiento obteniéndose experimentalmente la masa contenida en
gramos de agua, que representan cinco moles de agua, siendo la fórmula del hidrato:
CUSO4 5H2O CUYO nombre es sulfato de cobre pentahidratado
PREGUNTAS:
1) DE TRES EJEMPLOS DIFERENTES DE REACCIONES SIN CAMBIO EN EL NUMERO
DE OXIDACION Y 3 EJEMPLOS DIFERENT6ES DE REACCIO0N REDOX
Reacciones sin cambio en el numero de oxidación
AgNO3 + NaCL(ac)→ AgCL(s)+ NaNO2
PL(NO3) 2+ 2KI → PLI 2 + 2KNO3
BaCL2 +HSO → BaSO4 +2HCL
Reacciones con el cambio en le numero de oxidación
HNO3 + H2 S +→ NO+ S + H2O
(NH4 )2 Cr 2O 7→ Cr O + N H+ H2O
MnO2 + HCL → MnCL2 + CL2 + H2O
2) CONSIDERANDO LA EFICIENCIA CALCULADA EN EL EXPRIMENTO DETERMINAR
QUE PESO DE CABONATO DE BARIO SE OBTIENE DE LA REACCION DE 40ml DE
SOLUCION 0.3M DE NaCO3 CON 60ml DE SOLUCION 0.6M DE BaCL2.
Solución:
De los datos primero analizaremos quien es el reactivo limitante, se sabe que la
multiplicación de la molaridad por el volumen (en litros) nos da el numero de moles, de
ello para nxmasa molar nos da el WNaco3 que es igual 3x10-1x4x10-2x106=12.72….(1)
Lo mismo para WBaCL 6x10-1x6x10-2x208=7.488 …..(2)
Para (1) y (2) veremos ahora en la reacción quien es el reactivo limitante:
Na2CO3
BaCO3
106gr
208gr
X
7.488
→
X=3.816gr
Na2CO3
BaCO3
106gr
208gr
12.72
Y
→
Y=24.96gr
De los resultados de X y Y vemos que el carbonato de bario es el reactivo limitante de
lo cual X es la masa teórica pero del rendimiento del experimentó (91.88 por ciento) la
masa experimental es 2.17gr
3) CALCULAR QUE PESO DE CARBONATO DE BARIO SE OBTIENE A APARTIR DE
114ml DE SOLUCION 0.5M DE BaCL2
Solución:
De lo expuesto anteriormente calculamos la masa de cloruro de bario que nxvolumenx
masa molar=0.114x0.5x208=11.856
De la ecuación:
Na2CO3
BaCO3
106gr
208gr
11.856
x
→
X=11.229 pero esto es la masa teórica multiplicando por el rendimiento
El X exprimental es: 6.042x91.88%=5.55gr
4) COMSIDEERANDO LA DESCOMPOSICION DE KCLO3 Y LA EFICIENCIA CALCULADA
EN EL EXPRIMENTO 2ª) DETERMINAR EL PESO DE ESTE COMPUESTO QUE SE
DEBE EMPLEAR PARA OBTENER 500ml DE O2 MEDIDOS A CONDICIONES
NORMALES , 1mol gramo DE O2 OCUPA 22.4LITROS
Solución:
Del dato
1mol-g de O2 → 32gr → 22.4L
Xgr → 0.5L
X =0.7142gr
En la ecuación:
KCLO3
→
KCL
3/2 O2
122.5gr
48gr
Xgr
0.7142gr
XTeórico=1.822gr pero esto es masa teórica debemos calcular la masa experimental y la
obtenemos multiplicando el rendimiento (92.30%)por la masa teórica.
Xexprimental=1.822x92.30%=1.6817gr
5) DETERMINAR EL NUMERO DE MOLECULAS
DE AGUA
QUE EXISTE EN CADA
MOLECULA DEL CRISTAL HIDRATADO
Solución:
1MOL-molecula de CuSO45H2O →5 moles de H2O
6.022x1023 molécula de CuSO45H2O→X
X=30.11 molécula de agua.