INFORME ESTEQUIOMETRIA

5/24/2018 INFORME ESTEQUIOMETRIA

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METODO DE LA VARIACION CONTINUA DE JOB

MASA - MASA

MASA - VOLUMEN

JUAN CARLOS ROA CARDONA

DINA MARCELA NARANJO HINCAPI

LABORATORIO DE QUMICA GENERAL

Juan Fernando Gil Romero

Qumico

UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA

FACULTAD DE QUMICA FARMACEUTICA

TECNOLOGIA EN REGENCIA DE FARMACIA

MEDELLN

2013


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METODO DE LA VARIACION CONTINUA DE JOB

OBJETIVOS:

Determinar la relacin estequiomtrica en la cual se combina los reactivos en una

reaccin, aplicando el mtodo de JOB

Hallar el porcentaje de eficiencia de una reaccin

Identificar en forma experimental, el reactivo lmite de una reaccin.

MARCO TERICO:

Ley de conservacin de la materia:

La ley de conservacin de la masa o ley de Lomonsov-Lavoisier es una de las leyesfundamentales en todas las ciencias naturales. Se puede enunciar como En una reaccinqumica ordinaria la masa permanece constante, es decir, la masa consumida de losreactivos es igual a la masa obtenida de los productos. En el caso de las reaccionesexotrmicas la materia se modifica convirtindose en energa. En este caso la variacin enla masa no es mesurable.

Estequiometria:

Una reaccin qumica es un proceso por el cual una o ms sustancias se transforma paradar otra diferente, matemticamente se puede representar mediante una ecuacin, lacual nos permite visualizar no solamente las clases de sustancias que forman parte en lareaccin sino determinar la proporcin en que dichas sustancias deben reaccionar.La estequiometria hace referencia al nmero relativo de tomos de varios elementosencontrados en una sustancia qumica, es decir, la parte de la qumica que trata sobre las

reacciones cuantitativas entre elementos y compuestos en reacciones qumicas. La

cantidad de tomos presentes se ajusta a las leyes ponderales de la qumica.

Una ecuacin qumica es esencialmente una relacin que muestra las cantidades relativasde reactivos y productos involucrados en una reaccin qumica. Los clculosestequiomtricos son aquellos que se realizan para conocer con precisin la cantidad quese va a obtener de un determinado producto, conocidas las cantidades de los reactivos o,por el contrario, las cantidades de reactivo que se han de utilizar para obtener unadeterminada cantidad de producto. La expresin cantidad estequiomtrica indica la

cantidad exacta que se necesita de una sustancia de acuerdo con una ecuacin qumica.


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Reactivo lmite:Es aquel reactivo que en una reaccin qumica se consume antes determinando lacantidad de producto o productos obtenidos, por tanto podemos decir que la unareaccin depende del reactivo limite, ya que cuando este se termine, los dems reactivos

dejan de reaccionar.

MATERIALES:

Equipo:

9 Tubos de ensayo 1 Gradilla

2 Pipetas graduadas 10,0ml Termmetro

Reactivos:

HCl 1M , 2M

NaOH 2M, 3M, 4MFenolftalena

PROCEDIMIENTO 7.1 / DETERMINACIN DE RELACION ESTEQUIOMETRICA


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DATOS Y CALCULOS:

Tubo N NaOH * 4M HCl * 2M T (C)

1 1,0 7,0 31,2

2 2,0 6,0 35,2

3 2,5 5,5 36,9

4 3,0 5,0 395 3,5 4,5 37,9

6 4,0 4,0 36,9

7 4,5 3,5 36

Reactivo Concentracin T (C)

NaOH 3,6226 24,5

HCl 1,9768 24,3

= +

Reemplazando: =

,+,

=

,

= 24,4 C

Rotular 2 beakerlimpios y secos

Adicionar 26-28mlNaOh, 4M en

beaker #1

Adicionar 42-44mlHCl 2M el beaker #2

Medir temperaturainicial NaOH

1M, Registrar dato

Lavar y secartermometro, dejar

equilibrartemperatura

Medir temperaturaHCl 2M, Registrar

dato

Promediartemperatura inicial

Tomar tubo #1 con1,0ml de NaOH, 4M

Introducirtermometro limpio

y seco

Aadir con pipetagraduada 7,0ml de

HCl, 2M

Agitar y medirtemperatura

mxima lograda

Repetir proceso enlos tubos restantes

(Segn tabla)

Anotar temperaturaen cada caso


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Reactivo /Tubo

Beaker 1 2 3 4 5 6 7

NaOHTemperatura

inicialti

24,5 24,5 24,5 24,5 24,5 24,5 24,5 24,5

HClTemperatura

inicial ti24,3 24,3 24,3 24,3 24,3 24,3 24,3 24,3

Cambio detemperatura

tf- ti en lareaccin

entre HCl yNaOH

31,2 35,2 36,9 39 37,9 36,9 36

Libera calor :SI, NO

Si Si Si Si Si Si Si

Moles / Tubo 1 2 3 4 5 6 7

Moles NaOH 0,004 0,008 0,01 0,012 0,014 0,016 0,018

Moles HCl 0,014 0,012 0,011 0,01 0,009 0,008 0,007

4

1

1

1000 = 0,004

4

2

1

1000= 0,008

4

2,5

1

1000= 0,01

4

3

1

1000= 0,012

4

3,5

1

1000= 0,014

4

4

1

1000= 0,016

4

4,5

1

1000= 0,018


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2

7

1

1000= 0,014

2

6

1

1000= 0,012

2

5,5

1

1000= 0,011

2

5

1

1000= 0,010

2

4,5

1

1000= 0,009

2

4

1

1000= 0,008

2

3,5

1

1000= 0,007

30

32

34

36

38

40

12

34

5

67

31,2

35,236,9

39

37,9

36,9

36

Temperatura Vs Volumen reactivo


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PROCEDIMIENTO 7.5 / CALCULO DE LA EFICIENCIA

Tomamos muestra del Tubo N 4.

Detalle Peso g(M1) Masa del tubo vaco ms la base de la probeta: 32,55 g

(M2) Masa del tubo con la base de la probeta con 2.0 mL deltubo de mayor temperatura:

34,72 g

Peso alcuota 2,17 gPeso residuo 2,03 g

(M3) Masa del tubo ms el residuo NaCl: 32,69 gMasa de NaCl: (M3-M1) 0,14 g

Adaptar base de la probetaa un tubo de ensayo y pesar

Tomar alcuota 2,0mlusando pipeta volumetrica

del tubo con mayortemperatura final y

adicionar al tubo pesado

Hallar masa de la alcuota

Evaporar a sequedad porflameado

Dejar enfriar Pesar conjunto nuevamente

Obtener masa de sal de laalcuota por diferencia de

pesos


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PROCEDIMIENTO 7.6 / DETERMINACION REACTIVO LIMITE

DATOS Y RESULTADOS

Formula balanceada: HCl + NaOH --> NaCl + H2O

Seleccionamostubo con menor temperatura final

Tubo A. Agregue dos gotas de fenolftalena y observe Color: no se observa cambio de

colorTubo B. Agregue dos gotas de fenolftalena y observe Color: no se observa cambio decolor

Tubo A. Se agregan 4.0 mL de HCl, temperatura final 27,3C, no hay cambio de color

Tubo B. Se agregan 4.0 mL de NaOH, temperatura final 33,9 C cambia a color morado

Reactivo en exceso: NaOHReactivo lmite: HCl

CONCLUSIONES

El mtodo de Job ofrece resultados muy precisos en cuanto a las cantidades enlas que se mezclan dos reactivos para reaccionar, esto es, la relacinestequiometria adecuada.

Seleccionar tubo de lareaccion con bajatemperatura final

Marcar como tubo Ay tomar mitad delvolumen (4,0ml)

Marcar como tubo Bel tubo con volumen

restante

Agregar 1-2 gotasFenolftaleina

Introducirtermometro en tubo

A

Adicionar 4ml HCl entubo A

Medir evolucin detemperatura porincremento detemperatura

Repetirprocedimiento contubo B adicionando

4ml de NaOH

Registrar datos -

Temperatura

Deducir reactivo

limite en tuboseleccionado

Comparar con

metodocolorimetrico.


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El mtodo de Job o de las variaciones continuas resulta ser un mtodo eficaz parala determinacin de la constante de formacin o estabilidad de un complejo yadems, la estequiometria que rige a dicho compuesto.


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MASA - MASA

OBJETIVOS:

Determinar por mtodos qumicos la composicin de una mezcla de clorato de

potasio y el cloruro de potasio.

Sealar la importancia del tiempo en una reaccin, as como la de la cantidad de

catalizador usada.

MARCO TEORICO:

Propiedades fsicas: Se pueden observar y medir sin que cambie la composicin de lasustancia. [Color, dureza, densidad, punto de fusin, punto de ebullicin, estado,conductividad]

Extensivas: Estas dependen de la masa (inercia, peso, rea, volumen, calor ganado operdido)

Intensivas: No dependen de la masa [Densidad, Color, olor, sabor, punto de ebullicin,electronegatividad]

Propiedades qumicas: Son propiedades distintas que se observan cuando se combinancon otras. [Reactividad, acidez, oxidacin, combustin]

Cloruro de Potasio [KCl]: Es un haluro metlico, en su estado puro es inodoro, cristalvtreo blanco e incoloro. Se halla como material silvita (Silvinita; Roca sedimentaria salina,se encuentra en depsitos salinos o fumarolas volcnicas)Propiedades qumicas: puede reaccionar con un ion cloruro, precipita cloruros insolublescuando es agregado a una sal metlica (Ej. AgNO3)Se puede extraer de la silvinita y del agua salada y como subproducto de la fabricacin decido ntrico.

Clorato de Potasio [KClO3]: El clorato de potasio o clorato potsico es una sal formada porel anin clorato y el catin potasio. En su forma pura forma cristales blancos. Es el cloratoms comn en la industria, y se encuentra en la mayora de los laboratorios. Se empleacomo oxidante.


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Catalizador: Substancia capaz de favorecer o acelerar una reaccin qumica sin intervenirdirectamente en ella; al final de la reaccin el catalizador permanece inalterado. Los catalizadoresms usados son los constituidos por platino, paladio y vanadio o por xidos de cobre y de nquel.La substancia catalizadora necesita un soporte, constituido generalmente por materias inertes. Sehace mucho uso de los catalizadores en el campo de las pinturas acrlicas y de los plsticos, paraacelerar el proceso de polimerizacin, o en los silenciadores denominados precisamentecatalticos, para reducir la contaminacin. El empleo de un catalizador en una pintura permite suendurecimiento en poco tiempo, pero exige tambin una tcnica especial de pulverizacin.

MATERIALES:

Equipo:

Tubo de ensayo Pinza

Mechero Balanza

Reactivos:

Mezcla de KClO3KCl o NaCLO3NaCl

MnO2

PROCEDIMIENTO

Adaptar base laprobeta a un tubode ensayo limpio y

seco

Poner 0,09 a 0,11gde Mn02 en eltubo de ensayo

Pesar y agregar altubo 1,80 a 2,00g

de la mezclacloruro-clorato

Pesar el tubo conlas

sustancias, triturary mezclar bien

Retirar base de laprobeta

Calentarligeramente al

inicio, luegoincrementar

Asegurardesprendimiento

del 02

Retirar de la llamay dejar enfriar

Pesar conjunto

Repetirprocedimiento

hasta obtener pesoconstante


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Datos obtenidos durante el proceso:

2KClO3 + MnO2MnO

22KCl + 3O2

Descripcin Masa gBase + Tubo 29,73 g

Conjunto 31,93 g

KCl + KClO3 2,09 g

MnO2 0,11 g

Post_Flameado 31,56 g

O2 0,37 g

PM NaCl: 58,4 g/molPM KClO3: 122,4 g/mol

PM KCl: 74,4 g/mol

PM O2: 32 g/mol

Gramos de KClO3en la mezcla =

0,3722453

962= 0,94 g3

Gramos de KCLO3=

0,0073122,553

13= 0,853

Gramos de NaCl en la mezcla=

2,09 0,37= 1,72

Moles de Oxgeno liberado=

0,37212

322= 0,0112


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Moles de KClO3en la mezcla=

0,011 223

32= 0,0073

Se halla el peso del NaCl a partir del O 2producido:

0.37g O2x 1 mol O2x 1 mol NaCl x 58,4g NaCl = 0,22g NaCl32g O2 3mol O2 1mol NaCl

Masa KClO3= 2,09g Mezcla - 0,22g NaCl0,37g O2 = 1,5g KClO3

Hallar el porcentaje (%) p/p de KClO3y el % p/p NaCl en la mezcla=

%NaCl= 0,22g NaCl x 100 = 10,52% NaCl2,09g

%KClO3 = 1,5g KClO3 x 100 = 71,77% KClO3

2,09g

8.5.5

1,5g KClO3x 1mol KClO3 x 2mol KCl x 74,4g KCl = 0,91g KCl

122,4g KClO3 2mol KClO3 1 mol KCl

8.5.6

Masa total en el tubo al terminar la reaccin= 31,56g29,73g= 1,83gMasa KCl= 1,83g

%KCl = 0,91g KCl x 100% = 49,72%1,83g

8.6.1El MnO2 sirve como catalizador, acelera el proceso de descomposicin del clorato depotasio ya que de realizarse sin este se tardara mucho ms; entonces podemosdeterminar que el MnO2 afecta directamente el compuesto analizado, activando lareaccin.


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8.6.2La reaccin inicial fue: NaCl + 2KClO3 NaCl + 2KCl + O2.

Al terminar la reaccin pudimos observar que el cloruro de sodio no resulto afectado en sucomposicin; evidenciando que la reaccin qumica expresada en la ecuacin se cumple acabalidad.

CONCLUSION

El experimento muestra claramente la importancia de un tiempo adecuado decalentamiento en la reaccin descrita, pues, un solo minuto de calentamiento no fuesuficiente para descomponer por completo el clorato de potasio siendo necesarioaplicar calor durante algunos minutos ms.

Tericamente deducimos que la falta del catalizador en la reaccin, implica que stasea mucho ms lenta, siendo necesario mucho ms tiempo de calentamiento paraalcanzar el nivel de descomposicin esperado.

La masa de oxgeno liberada que se obtuvo en los clculos, coinciden con la masa de

oxgeno obtenida por otro grupo de trabajo, lo que indica que las mediciones de sta

experiencia fueron realizadas con precisin y que los resultados se acercan mucho a

los esperados.


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MASA - VOLUMEN

OBJETIVOS:

Determinar relacin masa-volumen en reaccin qumica con produccin de gases.

Aplicar ley de Dalton en resolucin de problemas en que intervienen gases.

MARCO TEORICO:

Ley de Dalton: La presin de una mezcla de gases que no reaccionan qumicamente esigual a la suma de las presiones parciales que ejercera cada uno de ellos si ocupase todo

el volumen de la mezcla, sin cambiar la temperatura.

Ecuacion de los gases ideales:

=Presin absoluta =Volumen =Moles degas =Temperatura absoluta =Constante universal de los gases ideales

0,082 L x atmMol x K

MATERIALES:

Equipo:

Eudimetro Vaso precipitado

Regla Soporte metlico

Reactivos:

HCl - 2M

Mg (M) 1 a 1,5 cm menor a 40mgH2O
https://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3n_absolutahttps://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3n_absolutahttps://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3n_absolutahttps://es.wikipedia.org/wiki/Volumenhttps://es.wikipedia.org/wiki/Volumenhttps://es.wikipedia.org/wiki/Volumenhttps://es.wikipedia.org/wiki/Molhttps://es.wikipedia.org/wiki/Molhttps://es.wikipedia.org/wiki/Gashttps://es.wikipedia.org/wiki/Gashttps://es.wikipedia.org/wiki/Temperatura_absolutahttps://es.wikipedia.org/wiki/Temperatura_absolutahttps://es.wikipedia.org/wiki/Temperatura_absolutahttps://es.wikipedia.org/wiki/Constante_universal_de_los_gases_idealeshttps://es.wikipedia.org/wiki/Constante_universal_de_los_gases_idealeshttps://es.wikipedia.org/wiki/Constante_universal_de_los_gases_idealeshttps://es.wikipedia.org/wiki/Constante_universal_de_los_gases_idealeshttps://es.wikipedia.org/wiki/Temperatura_absolutahttps://es.wikipedia.org/wiki/Gashttps://es.wikipedia.org/wiki/Molhttps://es.wikipedia.org/wiki/Volumenhttps://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3n_absoluta


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PROCEDIMIENTO

CALCULOS Y RESULTADOS

Mg(s) +2HClMgCl2+ H2

Masa de la lmina de magnesio: 0,0173 g

Volumen del gas recogido en mL: 23 mlEn litros: 0,023L

231

1000= 0,0230

Longitud de la columna de agua en cm 25,3 cm

Agregar 350ml de agua en unbeaker de 400ml.

Llenar eudiometro y tapar conel indice.

Invertir y sumergir en extremoinferior a 4cm del nivel del

agua en el beaker.

Evitar que salga aire deleudiometro y sujetar con

soporte

Colocar 1ml de HCl en tubo deensayo con manguera de

desprendimiento ytapon, evitar mojar las

paredes del tubo.

Introducir extremo de lamanguera en el eudiometro.

Poner lamina de Mg(M) en elextremo superior del tubo, sindejar que se deslice al fondo.

Tapar tubo de ensayo

Poner tubo de ensayo enposicion horizontal para quese deslice el Mg(M) al acido y

se efectue la reaccion.

Tomar datos:- Volumen Hidrogeno

- Temperatura dentro delbeaker

- Presion barometrica- Longitud columna H2O


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En mm 253

25,310

1 = 253

Temperatura: 29 CEn kelvin: 302,15

29+ 273,15 = 302,15

Presin baromtrica en la ciudad de Medelln en mm de Hg: 760mmHg

V: 23cm3 x __1L = 0,023L1000 cm3

T: 29+ 273,15 = 302,15

R: 0,082 L x atmmol x K

P: 25,3 x 1 = 1,86mmHg13,6

760mmHg1,86mmHg28,6mmHg= 729,54mmHg

729,54mmHg x 1 atm = 0,96 atm760mmHg

n: PVRT

n: 0,96atm x 0,023L= 0,02208 = 8,91x10-4mol0,082 Lxatm x 302,15K 24,77molxK

8,91x10-4moles H2x 2g H2 x 1mol H2 x 1 mol Mg x 24,3g Mg x 1000mgMg= 21,65mgMg1mol H2 2gH2 1mol H2 1mol Mg 1gMg

Presin H2en mmHg:591,992 = 760 30,04 1,86 = 727,74

Presin H2 en atmosferas:


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727,741

760= 0,96

2=0,96 0,023

0,082

302,15

= 8,9110 4 2

Moles de magnesio que reaccionaron=

8,9110 421

12= 8,9110 4

Explicar que ocurrira con los resultados en caso de que penetre aire al eudimetro.

R- Si ocurriera que en el proceso entre aire, se tomaran mediciones errneas, las

cuales nos variaran los resultados de la presin parcial y el volumen de lacolumna de agua.

CONCLUSION

La mayora de las cifras referentes a la cantidad de moles de reactivos y productos son muy

pequeas, por tanto se han expresado en milimoles (mn) que equivalen a una milsima parte

de una mol (1/1000). Adems, se ha hecho uso de hasta 5 cifras significativas, lo que resulta

inusual pero necesario para que los clculos no se alejen de los valores reales.

CIBERGRAFIA

http://es.wikipedia.org/wiki/Clorato_de_potasio

http://diccionario.motorgiga.com/diccionario/catalizador-definicion-significado/gmx-niv15-con193460.htm

https://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_los_gases_ideales
http://es.wikipedia.org/wiki/Clorato_de_potasiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Clorato_de_potasiohttp://diccionario.motorgiga.com/diccionario/catalizador-definicion-significado/gmx-niv15-con193460.htmhttp://diccionario.motorgiga.com/diccionario/catalizador-definicion-significado/gmx-niv15-con193460.htmhttp://diccionario.motorgiga.com/diccionario/catalizador-definicion-significado/gmx-niv15-con193460.htmhttps://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_los_gases_idealeshttps://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_los_gases_idealeshttps://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_los_gases_idealeshttp://diccionario.motorgiga.com/diccionario/catalizador-definicion-significado/gmx-niv15-con193460.htmhttp://diccionario.motorgiga.com/diccionario/catalizador-definicion-significado/gmx-niv15-con193460.htmhttp://es.wikipedia.org/wiki/Clorato_de_potasio

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