Gases y estequiometría. Obtención de oxígeno por medio del sistema

LABORATORIO DE QUÍMICA GENERAL 502501
GUIA 6.2- Gases y estequiometría. Obtención de oxígeno por medio del sistema
KclO3 y KclO4.
I.
EL PROBLEMA.
Calcular la relación estequiométrica de las siguientes reacciones de descomposición por medio de
la medición de las moles de oxígeno producido.
II.
KClO3
KCl + O2
KClO4
KCl + O2
FUNDAMENTO TEORICO.
Como en muchas reacciones químicas, los reactivos o sus productos o ambos son gases, es más
común medir éstos en función del volumen usando las leyes de los gases. Cuando en una reacción
el o los productos son gases, por lo general estos se recogen sobre agua. El gas se capta en una
recipiente que inicialmente esta lleno de agua y de ha invertido en una bandeja con agua, cuando
el gas se produce, desplaza al agua contenida en el recipiente y queda atrapado en él.
La presión dentro del recipiente es igual a la presión atmosférica del exterior, así la presión total en
el interior es la suma de la presión del gas obtenida, con la presión de vapor de agua y la presión
de la columna de agua que esté por encima del nivel de la bandeja.
Para realizar el cálculo de las moles de gas ( nO2) obtenidas en cada experimento, tenga en cuenta
lo siguiente:
nO2 = Po2*V / RT
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donde Po2 es la presión parcial del oxígeno
Expresada en atmósferas; V es el volumen
Medido de oxígeno y T es la temperatura en
Kelvin.
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Po2= Patm – Pv-H20 – Ph
donde Ph es la presión debida a la columna de
Agua expresada en atmósferas; Pv-H2O es la
Presión de vapor de agua en atmósferas a la
Temperatura medida y Patm es la presión
Atmosférica.
1 atmósfera = 760 mmHg = 10366 mm H2O
III. BÚSQUEDA DE INFORMACIÓN.
Consulte cuales son los factores que afectan el comportamiento de los gases y la ley de las
presiones parciales de Dalton.
Haga el balance de las reacciones que vamos a estudiar en esta práctica.
Haga la ficha técnica de los siguientes reactivos: clorato de potasio y perclorato de potasio.
IV. MATERIALES Y REACTIVOS.
material por grupo:
-
Cinco tubos de ensayo
Tapón que encaje en el tubo con desprendimiento en varilla de vidrio o tubo metálico
Manguera que encaje en el desprendimiento del tapón para el tubo de ensayo
Probeta de 100ml
Una bandeja de plástico honda
Termómetro
Vidrio de reloj
Espátula
Pinza para tubo de ensayo
Gradilla para tubos de ensayo
Material y reactivos generales:
-
Clorato de potasio sólido
Perclorato de potasio sólido
Oxido de manganeso (IV) MnO2 sólido
V. PROCEDIMIENTO.
(nota: Para esta práctica es indispensable el uso de guantes y gafas protectoras.)
1. Reacción de descomposición del clorato de potasio:
A un tubo de ensayo adicione 0,100g de clorato de potasio, luego adicione una pequeña cantidad
de MnO2 y realice el montaje de la figura No2. Caliente cuidadosamente el tubo a la llama del
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mechero, recoja en la probeta el oxígeno producido y suspenda el calentamiento cuando no se
produzca más gas (no se observa burbujeo en la probeta).
Mida el volumen de oxígeno liberado, la altura de la columna de agua en la probeta sobre el nivel
de agua de la bandeja plástica y la temperatura del agua.
Realice este ensayo dos veces.
P atm
O2
h
Figura No 2. Montaje para la obtención y recolección de gases en la reacción de
descomposición de clorato de potasio y perclorato de potasio.
2. Reacción de descomposición de perclorato de potasio:
Pese un tubo de ensayo y adiciónele 0,100g de perclorato de potasio, luego realice el montaje de
la figura No2 y caliente cuidadosamente a la llama del mechero; recoja el oxígeno liberado.
Deje enfriar el tubo de ensayo y vuélvalo a pesar, luego mida el volumen del gas obtenido, la altura
de la columna de agua y la temperatura del baño de agua.
Realice este ensayo dos veces.
VI. TABLA DE DATOS.
El alumno diseñará la tabla de datos en la cual consignará o anotará las observaciones de sus
experimentos, y debe estar en el cuaderno de laboratorio antes de iniciar la práctica. En la tabla
debe estar incluida una columna que consigne las moles de oxígeno producido en cada
experimento
VII. PARA EL ANÁLISIS DE LA PRACTICA.
Para la reacción de descomposición del clorato de potasio y del perclorato de potasio, compruebe
la relación estequiométrica de cada reacción y compárela con la teórica.
En la reacción de descomposición del perclorato de potasio, queda un residuo en el tubo de
ensayo, ¿qué sustancia es?, ¿cómo, por medio del peso de esta sustancia, usted puede identificar
la relación estequiométrica de la reacción?.
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No olvide realizar el tratamiento de datos adecuado, ya que para cada experimento tiene un
duplicado o un triplicado.
VIII. BIBLIOGRAFÍA.
-
Chang, R y College, W. Quimica. 2002. Séptima edición, Mc Graw Hill, Colombia.
-
Sánchez, J; Pino, J; Villegas, A y Suarez, A.J. Manual de Laboratorio de química básica
para las carreras de biología, geología y farmacia. Universidad Nacional de Colombia,
Bogotá.
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