sEMANA 9: eSTEQUIOMETRIA

Laboratorio de Qumica General IsEMANA 9: eSTEQUIOMETRIA

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAOFacultad de Ingeniera QumicaESTEQUIOMETRA

Docente: Gladys ReynaIntegrantes:1. Beteta Rosales, Ruth2. Olivos Rojas, Carmen3. Quispe Saavedra, Yris4. Ziga Fritas, Andrea2015

OBJETIVOSEl objetivo fundamental de este laboratorio es relacionar alguna de las propiedades de la estequiometria con los principios de nomenclatura, reconocer y aplicar los principales mtodos para formar compuestos qumicos. Por ultimo mediante la observacin, el eficiente y responsable empleo de los materiales del laboratorio, elaborar un informe cualitativo sobre la formacin de compuestos qumicos.Objetivos Especficos: Visualizar una reaccin qumica y observar los cambios que se producen. Distinguir los reactivos y los productos de la reaccin y escribir la ecuacin qumica ajustada del proceso. Interpretar y aplicar la ley de la conservacin de la masa en la realizacin de clculos estequiomtricos. Aprender a resolver de manera correcta, problemas y ejercicios.

BREVE DISCRIPCIN TERICAESTEQUIOMETRA Es elclculode las relaciones cuantitativas entre reactantes(o tambin conocidos comoreactivos) yproductosen el transcurso de unareaccin qumica. Estas relaciones se pueden deducir a partir de lateoraatmica. La estequiometria esla cienciaque mide las proporciones cuantitativas o relaciones de masa de los elementos qumicos que estn implicados.

1.-La Ley de Lavoisier o de conservacin de la masa.-Establece que en una reaccin qumica la masa inicial es igual a la masa final independientemente de los cambios que se produzcan, es decir que la masa de los reactivos es igual a la masa de los productos. De esta ley se deriva que en una reaccin qumica debe conservarse el nmero y la clase de tomos, de modo que estos solo se reordenan para formar nuevas sustancias.

2.-Los pesos relativos de los tomos.- es una cantidad fsica definida como la suma de la cantidad de las masas y del nmero atmico con el smbolo (Z) de un elemento (de un origen dado) expresados en Unidad de masa atmica.

3.-Mol.- es la unidad con que se mide la cantidad de sustancia .

4.-Frmula emprica.- nos muestra la proporcin entre los tomos de un compuesto qumico. A veces puede coincidir con lafrmula moleculardel compuesto. La frmula emprica se puede usar tanto en compuestos formados por molculas como en los que forman cristales y macromolculas.

5.-Frmula molecular.- es la frmula qumica que indica el nmero y tipo de tomos distintos presentes en la molcula. La frmula molecular es la cantidad real de tomos que conforman una molcula. Slo tiene sentido hablar de frmula molecular si el elemento o el compuesto estn formados por molculas; en el caso de que se trate de cristales, se habla de su frmula emprica.

6.-Ecuacin qumica.- es una descripcin simblica de unareaccin qumica. Muestra lassustanciasque reaccionan (llamadasreactivoso reactantes) y las sustancias que se originan (llamadas productos). La ecuacin qumica ayuda a ver y visualizar los reactivos que son los que tendrn una reaccin qumica y el producto, que es la sustancia que se obtiene de este proceso. Adems se puede ubicar los smbolos qumicos de cada uno de loselementosocompuestosque estn dentro de laecuaciny poder balancearlos con mayor facilidad.

7.-Reactivo limitante.- es el reactivo que en unareaccin qumicadeterminada, da a conocer olimita, la cantidad de producto formado, y provoca una concentracin especfica o limitante a la anterior.

DATOS Y/O OBSERVACIONES En un tubo de ensayo limpio y seco se coloca un catalizador que es dixido de magnesio y posteriormente se lleva a pesar obteniendo as 18,6g que va ser igual al peso del tubo y del catalizador. Luego se vierte el clorato de potasio en el mismo tubo de ensayo y tambin se lleva a pesar obteniendo 19,17g que va ser igual al peso obtenido anteriormente ms el clorato de potasio. Calentamos la mezcla utilizando un mechero y observamos que se libera oxigeno del compuesto, este oxigeno pasa por la manguera despus por el matraz que est completamente lleno de agua en un sistema cerrado desplazando as el agua contenida en el matraz. el volumen del agua desplazado por el oxgeno es colocado en una probeta el volumen marcado vendra a ser volumen del oxgeno liberado. Despus de enfriar el tubo volvemos a pesar la mezcla obtenindose as 18,95g que va ser igual al peso del tubo con la nueva sustancia producida que es cloruro de potasio. Finalmente utilizamos todo los datos obtenidos para realizar los respectivos clculos ya sea el rendimiento el volumen, etc. con el fin de verificar lo que se ha realizado en la prctica.

GRFICOS

Calentando el clorato de potasio. Liberacion del oxigeno.

Ingreso del oxigeno al recipiento. el oxigeno que ingresa desplaza al agua que esta contenida en el recipiente.

Volumen del agua desalojada por el oxgeno Peso del tubo, catalizador y del cloruro del que equivale al volumen del oxgeno. potasio.

CLCULOS Y RESULTADOS

0,34g

Entonces se trata de un gas hmedo, la presin que ejerce el gas es una presin de la mezcla gaseosa

Luego reemplazamos en la ecuacin general... (I)

X=22,62L

-

CONCLUSIONES Y DISCUSIN Para acelerar la reaccin es necesario utilizar un catalizador El tubo de ensayo debe estar completamente limpio y seco para que no altere la reaccin. El sistema conformado por el matraz, manguera, tapn y el tubo de ensayo con su respectiva mezcla debe formar un sistema completamente cerrado para que el resultado terico y el experimental no tenga mucha diferencia. los resultados obtenidos en la prctica no necesariamente ser igual a lo calculado por la teora. Es importante saber diferenciar los principios que se rigen en los clculos estequiomtricos as como tambin su aplicacin. Los resultados varan de acuerdo a la variacin de temperatura, volumen o presin que est sometido la reaccin.

CUESTIONARIO1) Defina frmula mnima y frmula molecular.La frmula mnima o formula emprica es una expresin o forma que representa la proporcin ms simple en la que estn presentes los tomos que forman un compuesto qumico. Puede coincidir o no con la frmula molecular, que indica el nmero de tomos presentes en la molcula.La frmula emprica se puede usar tanto en compuestos formados por molculas como en los que forman cristales y macromolculas.Lafrmula moleculares la frmula qumica que indica el nmero y tipo de tomos distintos presentes en la molcula. Indica la relacin real de tomos que existen en las molculas que forman un compuesto.Slo es pertinente hablar de frmula molecular en compuestos covalentes.Para calcular la frmula molecular se debe conocer la masa molecular del compuesto y la masa de la frmula mnima. Al dividir estas dos cantidades, nos dar un nmero entero, el cual multiplica cada uno de los elementos de la frmula mnima, para dar como resultado la frmula molecular.La frmula emprica nos informa nicamente de la proporcin de tomos en un compuesto.La frmula molecular nos informa de los tomos que hay en una molcula. Ejm:

2) Cuando el xido de bario (BaO) se calienta en condiciones adecuadas adiciona oxgeno dando un xido de frmula BaOx. Una muestra de BaO que pesa 1,15 g produce por calentamiento 1,27 g del producto. Cul es la frmula de ste?

(BaO) = 153,326 g/mol Moles contenidos en 1,15 g del xido: 1,15/153,326 = Al calentar se producirn los mismos moles porque el nmero de tomos de Ba no cambia. Tenemos que de BaOx que pesa 1,27 g: = masa/moles = 1,27g/ = 169,33g/mol BaOxLa diferencia de masa molecular entre BaO y BaOx Si hacemos 169,33g/mol - 153,32g/mol = 16,01 (que es el peso atmico del oxgeno) Luego la frmula es Ba3) Al ser calentado, el nitrato de sodio desprende oxgeno para formar nitrito de sodio. Una mezcla de nitrato y nitrito de sodio que pesa 0,754 g pierde 0,064 g al ser calentada. Calcule el porcentaje de nitrato de sodio en la muestra original.

NaNO3 + calor NaNO2 + 1/2 O2

Para hallar moles de NaNO3, necesitamos saber el nmero de moles de O2, ya que tenemos como dato que 0,064 g. es lo que se pierde entonces este es el valor en g. del O2 que desprende la reaccin. Hallamos as el n de O2:

0,064 g de O2 x 1 mol O2 / 32 g de O2 = 2 x 10-3 moles de O2

Luego, efectuamos clculos similares al anterior con el nmero de moles obtenido del O2:2 x 10-3 moles de O2 x 1 mol NaNO3 / 0,5 moles O2 = 4 x 10-3 moles de NaNO3

Finalmente hallamos la masa molar del NaNO3y su peso para hallar lo que nos piden:

NaNO3 = 23 + 14 + 3 x 16 = 85 g / mol4 x 10-3 moles NaNO3 x 85 g / mol = 0,34 g de NaNO3

0,34 g NaNO3 x 100 / 0,754 g totales = 45,093 % de NaNO3

4) Calcule el error absoluto, relativo y relativo porcentual que afecta a la pesada efectuada para determinar la frmula mnima del clorato de potasio.Ea = Valor medido valor real 1g 0.56g = 0.44g

Er= Error absoluto/valor real 0,44g/0.56g = 0,78571

Er % = 0,78571 x 100% = 78,0571%

Formula emprica:

5) En base al trabajo prctico, cul habra sido el efecto de cada uno de los siguientes factores sobre el valor obtenido para el volumen molar del oxgeno?a) No tomar en cuenta la presin de vapor de agua.Pmezcla = , como est a condiciones normales la Pmezcla ser 1 atm o 760mmHg.V0: volumen molar del O2Por lo tanto de la experimentacin se obtiene la ecuacin general en la igualamos los datos obtenidos en el laboratorio con los datos a C.N: 0,15918Entonces el V0 ha aumentado con respecto a V molar inicial del O2 b) El clorato de potasio no se descompone totalmente.

c) Presencia de fugas de oxgeno.La disminucin del volumen molar de O2 porque no se toma el valor inicial sino con una disminucin de la masa de O2. Adems que la masa se relaciona directamente con el volumen molar porque se mantiene a C.N. d) El clorato de potasio est contaminado con una impureza inerte (por ejemplo arena).No produce ningn efecto ya que las impurezas inertes son las que no toman parte en la reaccin en la que participan o tienen participacin nfima, en este caso la arena. Por lo tanto no altera el valor obtenido del volumen molar del oxgeno. e) El clorato de potasio est contaminado con una impureza que tambin da lugar a desprendimiento de oxgeno (por ejemplo: dixido de plomo).Tendra efecto negativo ya que el dixido de plomo puede envenenar al catalizador lo que haradisminuir la velocidad y rendimiento, tambin el volumen molar porque afectara en la produccin de O2, ya que el PbO2 contiene O2. f) El tubo de ensayos contiene algunas gotas de agua antes de iniciar el experimento.Alterara la reaccin y por lo tanto los valores obtenidos, ya que el agua contiene O2 entonces habra un exceso, aumentara el valor del volumen molar del O2

6) Si un mol de molculas de hidrgeno tiene una masa de 2 g, cul es la densidad del hidrgeno en condiciones normales de presin y temperatura? Aclare suposicionesPara hallar la densidad necesitamos la masa y el volumen, dado que tenemos el valor de la masa tenemos que hallar el volumen con la ecuacin general de los gases ideales:PV= RTn ()n = M/ M= 2g y = 2g/molDatos:P= 1 atmT= 273,15R= 0.082atm/LReemplazando los datos en ()(1atm)(V)=0.082atm/L (273, 15) (1mol)V= 22.3983L Densidad = M/V Densidad: 2g/22.3983L = 0.08929g/L

BIBLIOGRAFA http://quimicaparatodos.blogcindario.com/2009/10/00148-ley-de-conservacion-de-la-masa-de-lavoisier.htm https://es.wikipedia.org/wiki/Ecuacin_qumica recursostic.educacion.es/.../3esofisicaquimica/.../3q7_contenidos_4b.htm http://ciencia-basica-experimental.net/1er-curso/estequiometria.htm Chang, R. Qumica. McGraw-Hill. Mxico 6 edicin, 2001 Pauling, L., Qumica general, Aguilar, Madrid, 1977.

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