Informe #9 Estequiometria

INFORME LABORATORIO dddddddddddd

ÁLVAREZ CARRASCAL JUAN JOSÉ. LORDUY GONZALEZ JOSÉ FERNANDO. OVIEDO CALONGE CARLOS ARTURO. VERGARA LEYTON MARÍA INÉS.

UNIVERSIDAD DE CÓRDOBA. INGENIERÍA AMBIENTAL. QUÍMICA 2017

1

Tabla de Contenidos 

Introducción



Objetivos



Marco teórico



Materiales y reactivos



Procedimiento



Cuestionario



Respuestas



Conclusiones



Bibliografía

2

Introducción

3

Con el presente informe queremos realizar cálculos estequiométricos a partir de reacciones que ocurren al mezclar diferentes clases de sustancias, observando y anotando cada uno de las reacciones que ocurran en los diferentes procedimientos, también hallaremos el reactivo limite en cada una de las reacciones, todo esto utilizando el método de Job, el cual determinaremos las características previamente dichas, pero experimentalmente, observando y analizando en el laboratorio.

Objetivos 

4

Familiarizarse con los cambios de color de algunos indicadores y la escala de pH en el papel indicador universal



Reconocer la acidez o la basicidad de una sustancia mediante el uso de indicadores.



Relacionar el pH con la concentración del ion hidrogeno de las soluciones y con los cambios de color de indicadores acido-base comunes.

Marco teórico

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Para hablar antes del método de Job en la estequiometria, debeos saber que es esta, la estequiometria es el cálculo de las relaciones cuantitativas entre reactivos y productos en una reacción química, pero el método de Job que creo para determinar experimentalmente la relación estequiométrica en la que se combinan los reactivos de una reacción química, dicho anteriormente, Se basa en la realización de una serie reacciones empleando cantidades diferentes de cada reactivo pero manteniendo constante la cantidad total de ambos. Puede entonces medirse una variable del sistema, relacionada con la masa, y representarse gráficamente contra las cantidades de reactivos utilizadas. La variable puede ser el peso de precipitado o su altura, o la cantidad de calor liberado. El principio de la estequiometria, en una reacción química es que se observa una modificación de las sustancias presentes: los reactivos se consumen para dar lugar a los productos, a una escala microscópica, una reacción química es la modificación entre los enlaces de los átomos implicados, mediante el desplazamiento de electrones, unos de rompen y otros se crean pero los átomos implicados en la reacción se conservan, cumpliendo la ley de la conservación de la masa, la materia no se crea ni se destruye, solo se transforme, y esto es lo que pasa en una reacción química, la materia se transforma.

Materiales y reactivos

 9 tubos de ensayo, (dimensiones iguales)  Gradilla  2 pipeta de 10 mL.  Regla graduada (T.E)  Papel filtro.  Balanza analítica  Gotero  Embudo  BaCl2 0.3F

K2CrO4 0.3F

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Procedimiento. Disponer de 9 tubos de ensayo limpios, secos y numerados, según la guía de laboratorio, pero

se usaron 5 tubos de ensayo a cada tubo se le agregaron 1,2,3,4 y 5 ml de BaCl2 en orden ascendente y luego se le adicionaron en orden descendente 5,4,3,2 y 1 ml de K2CrO4 a cada tubo de ensayo, de tal forma que cada uno tenga un volumen total de 10 mL. El precipitado formado se tuvo que dejar por unos 30 minutos para continuar. Al cabo de los cuales se mide la altura del precipitado en mm, así como lo ilustra la siguiente imagen.

Luego de este procedimiento y mientras el filtrado lo dejamos en reposo, pesamos 5 papeles de filtro para hacer la siguiente fase de la práctica, la cual es filtrar el contenido de cada uno de los tubos de ensayo y lavar las paredes de este con el filtrado. Después de haber filtrado todo el contenido, es hora de secar el papel de filtro, en la práctica a cada grupo de trabajo se le asignó un tubo de ensayo para recoger los datos, en nuestro caso, nos fueron asignados dos tubos, el tubo 1 y el 2, los filtrados se llevan a secar al horno, suministrándole calor hasta que ya no tenga humedad, luego, se pesa el papel de filtro más el filtrado el su interior en la balanza analítica, los datos recogidos son los siguientes: Tubo #

BaCl2 (mL)

K2CrO4 (mL)

Altura

Peso

precipitado

filtro

papel

Peso

papel

filtro

+

Peso precipitado

precipitado

1

1 ml

5 ml

3 cm

0,7836 g

0.8169 g

0,03321 g

2

2 ml

4 ml

6 cm

0,7509 g

0,8262 g

0,0753 g

3

3 ml

3 ml

3 cm

0,7502 g

0,8533 g

0,1031 g

4

4 ml

2 ml

6 cm

0,8004 g

0,8552 g

0,054 g

5

5 ml

1 ml

3 cm

0,7827 g

0,8637 g

0,081 g

Cuestionario

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1- ¿Cuál es el reactivo límite en los tubos asignados por el profesor? Compare con el resultado obtenido experimentalmente.

2- Si la reacción no produjera precipitado, ¿qué otra propiedad del sistema es susceptible de medir?

3- Con los datos obtenidos elabore una gráfica de altura del precipitado (en mm) contra volumen de BaCl2 y K2CrO4 en mL. Determine el punto de equivalencia y luego calcule la relación estequiométrica en que se combinan los reactivos. Escriba la ecuación balanceada para la reacción estudiada.

4- Calcule la eficiencia o rendimiento de la reacción para los tubos a los cuales pesó el precipitado.

5- ¿Por qué debe evitarse que las soluciones de ambos reactivos reaccionen en las paredes del tubo?

Respuestas 1- 3,86 g/cm³ densidad del cloruro de bario 2,73 g/cm³ densidad del cromato de potasio Tubo 1: 1 ml de Bacl2 σ=

𝑚 𝑣

Gramos de Bacl2: σ * v Gramos de Bacl2: 3,86 g/ml * 1ml Gramos de Bacl2: 3.86 g 2,73 g/cm³ densidad del cromato de potasio Tubo 1: 5 ml de K2CrO4 σ=

𝑚 𝑣

Gramos de K2CrO4: σ * v Gramos de K2CrO4: 2,73 g/ml * 5 ml Gramos de K2CrO4: 13.65 gr

1 mol de Bacl2 reacciona con un 1 mol de K2CrO4 294,185 g/mol: Peso molecular del cromato de potasio 208,23 g/mol: Peso molecular del cloruro de bario

X K2CrO4:

13.65 𝑔𝑟 𝑔𝑟 294.185 ⁄𝑚𝑜𝑙

: 0.0463 mol

9

X BaCl2:

3.86 𝑔𝑟 𝑔𝑟 ⁄𝑚𝑜𝑙

208.23

: 0.0185 mol este es el reactive limite porque se

10

encuentra en menor proporción, de acuerdo a la reacción esta es de relación 1:1 o mol a mol Tubo 2: 1 ml de Bacl2 σ=

𝑚 𝑣

Gramos de Bacl2: σ * v Gramos de Bacl2: 3,86 g/ml * 2 ml Gramos de Bacl2: 7.72 gr 2,73 g/cm³ densidad del cromato de potasio Tubo 2: 4 ml de K2CrO4 σ=

𝑚 𝑣

Gramos de K2CrO4: σ * v Gramos de K2CrO4: 2,73 g/ml * 4 ml Gramos de K2CrO4: 10.92 gr 1 mol de Bacl2 reacciona con una 1 mol de K2CrO4 294,185 g/mol: Peso molecular del cromato de potasio 208,23 g/mol: Peso molecular del cloruro de bario

X K2CrO4:

10.92 𝑔𝑟 𝑔𝑟 294.185 ⁄𝑚𝑜𝑙

: 0.0371 mol

X BaCl2:

7.72 𝑔𝑟 𝑔𝑟 ⁄𝑚𝑜𝑙

208.23

: 0.0370 mol este es el reactive limite porque se

11

encuentra en menor proporción, de acuerdo a la reacción esta es de relación 1:1 o mol a mol Tubo 3: 3 ml de Bacl2 σ=

𝑚 𝑣

Gramos de Bacl2: σ * v Gramos de Bacl2: 3,86 g/ml * 3 ml Gramos de Bacl2: 11.58 gr 2,73 g/cm³ densidad del cromato de potasio Tubo 3: 3 ml de K2CrO4 σ=

𝑚 𝑣

Gramos de K2CrO4: σ * v Gramos de K2CrO4: 2,73 g/ml * 3 ml Gramos de K2CrO4: 8.19 gr 1 mol de Bacl2 reacciona con un 1 mol de K2CrO4 294,185 g/mol: Peso molecular del cromato de potasio 208,23 g/mol: Peso molecular del cloruro de bario X K2CrO4:

8.19 𝑔𝑟 𝑔𝑟 294.185 ⁄𝑚𝑜𝑙

: 0.0278 mol este es el reactive limite porque se

encuentra en menor proporción, de acuerdo a la reacción esta es de relación 1:1 o mol a mol

X BaCl2:

11.58 𝑔𝑟 𝑔𝑟 ⁄𝑚𝑜𝑙

208.23

: 0.0556 mol

12

Tubo 4: 4 ml de Bacl2 σ=

𝑚 𝑣

Gramos de Bacl2: σ * v Gramos de Bacl2: 3,86 g/ml * 4 ml Gramos de Bacl2: 15.44 gr 2,73 g/cm³ densidad del cromato de potasio Tubo 4: 2 ml de K2CrO4 σ=

𝑚 𝑣

Gramos de K2CrO4: σ * v Gramos de K2CrO4: 2,73 g/ml * 2 ml Gramos de K2CrO4: 5.46 gr

1 mol de Bacl2 reacciona con un 1 mol de K2CrO4 294,185 g/mol: Peso molecular del cromato de potasio 208,23 g/mol: Peso molecular del cloruro de bario

X K2CrO4:

5.46 𝑔𝑟 𝑔𝑟 294.185 ⁄𝑚𝑜𝑙

: 0.0185 mol este es el reactive limite porque se

encuentra en menor proporción, de acuerdo a la reacción esta es de relación 1:1 o mol a mol

X BaCl2:

15.44 𝑔𝑟 𝑔𝑟 ⁄𝑚𝑜𝑙

208.23

: 0.0741 mol

Tubo 5: 1 ml de Bacl2 σ=

𝑚 𝑣

Gramos de Bacl2: σ * v Gramos de Bacl2: 3,86 g/ml * 1ml Gramos de Bacl2: 3.86 gr 2,73 g/cm³ densidad del cromato de potasio Tubo 5: 5 ml de K2CrO4 σ=

𝑚 𝑣

Gramos de K2CrO4: σ * v Gramos de K2CrO4: 2,73 g/ml * 5 ml Gramos de K2CrO4: 13.65 gr

1 mol de Bacl2 reacciona con un 1 mol de K2CrO4 294,185 g/mol: Peso molecular del cromato de potasio 208,23 g/mol: Peso molecular del cloruro de bario

X K2CrO4:

13.65 𝑔𝑟 𝑔𝑟 294.185 ⁄𝑚𝑜𝑙

: 0.0463 mol

13

X BaCl2:

3.86 𝑔𝑟 𝑔𝑟 ⁄𝑚𝑜𝑙

208.23

: 0.0185 mol este es el reactive limite porque se

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encuentra en menor proporción, de acuerdo a la reacción esta es de relación 1:1 o mol a mol

6.1 R/ Al no existir un precipitado una propiedad del sistema que se podría medir seria la turbidez la cual se utilizaría un espectofometro/

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El punto de equivalencia es cuando se adicionan 2 ml de BaCl2 y 4 ml de K2CrO4 BaCL2 + K2CrO4 − − − − − − − − − −−> BaCrO4 + 2 KCl

6.4 R/ Tubo 1: Moles de BaCrO4: 0.0185 moles Gramos de BaCrO4: 0.0185 moles * 253,37 g/mol Gramos de BaCrO4: 4.68 gr

1

Moles de 𝐾𝐶𝑙: 0.0185 moles * 2 Gramos de KCl: 0.00925 moles * 74,55 g/mol Gramos de KCl: 0.689 gr

Producto: 0.689 gr + 4.68 gr Producto: 5.36 gr

16

Rendimiento:

0.3434 5.36

𝑥 100

Rendimiento: 6.40 %

Tubo 2: Moles de BaCrO4: 0.0370 mol Gramos de BaCrO4: 0.0370 moles * 253,37 g/mol Gramos de BaCrO4: 9.37 gr

1

Moles de 𝐾𝐶𝑙: 0.0370 moles * 2 Gramos de KCl: 0.0185 moles * 74,55 g/mol Gramos de KCl: 1.379 gr

Producto: 9.37gr + 1.379 gr Producto: 10.749 gr

0.3434

Rendimiento: 10.749 𝑥 100

17

Rendimiento: 3.19 %

Tubo 3: Moles de BaCrO4: 0.0278 mol Gramos de BaCrO4: 0.0278 moles * 253,37 g/mol Gramos de BaCrO4: 7.04 gr

1

Moles de 𝐾𝐶𝑙: 0.0278 mol * 2 Gramos de KCl: 0.0139 moles * 74,55 g/mol Gramos de KCl: 1.03 gr

Producto: 7.04gr + 1.03 gr Producto: 8.07 gr

0.7

Rendimiento: 8.07 𝑥 100 Rendimiento: 8.67 %

Tubo 4: Moles de BaCrO4: 0.0185 mol Gramos de BaCrO4: 0.0185 mol * 253,37 g/mol

18

Gramos de BaCrO4: 4.68 gr

1

Moles de 𝐾𝐶𝑙: 0.0185 mol * 2 Gramos de KCl: 0.0092 moles * 74,55 g/mol Gramos de KCl: 0.68 gr

Producto: 4.68 gr + 0.68 gr Producto: 5.36 gr

1

Rendimiento: 5.36 𝑥 100 Rendimiento: 18.6 %

Tubo 5: Moles de BaCrO4: 0.0185 moles Gramos de BaCrO4: 0.0185 moles * 253,37 g/mol Gramos de BaCrO4: 4.68 gr

1

Moles de 𝐾𝐶𝑙: 0.0185 moles * 2 Gramos de KCl: 0.00925 moles * 74,55 g/mol Gramos de KCl: 0.689 gr

Producto: 0.689 gr + 4.68 gr

19

Producto: 5.36 gr

Rendimiento:

0.3434 5.36

𝑥 100

Rendimiento: 6.40 %

6.5 R/ Debido a que son reacciones exotérmicas lo cual quiere decir que generan una gran cantidad de energía en forma de calor poniendo en riesgo la estructura del tubo de ensayo o recipiente

Conclusión

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Después de realizar la práctica de estequiometria, usando el método de Job, podemos concluir que: De la práctica anterior podemos concluir que, si se dispone de la ecuación química ajustada, correspondiente a una reacción, se puede establecer relaciones entre las cantidades de dos sustancias cualesquiera que intervienen en la reacción y, calcular, a partir de dichas relaciones, la cantidad de una sustancia si se conoce la otra y también podemos concluir que no solo podemos saber el reactivo límite de una reacción usando una ecuación, también lo podemos averiguar experimentalmente en el propio laboratorio sin necesidad de un cálculo.

21 Bibliografía