práctica nº2. determinaciones estequimétricas (pesada)

UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA: INGENIERIA AMBIENTAL

PRACTICA Nº 2

DETERMINACIONES ESTEQUIOMETRICAS DE SUSTANCIAS

I. OBJETIVOS- Ejecutar todas las operaciones que indica al respecto a unidades químicas de masa.- Responder los resultados a la preguntas planteados.- Realizar los pasos indicados para el desarrollo estequiométrica- Plantear la reacción química de la deshidratación ajustada.

II. MARCO TEORICO

Aguilar (2010), La estequiometria nos permite obtener información cuantitativa de las sustancias que participan en una reacción química, ya que se define como la rama de la química que estudia la relación en masa y volumen de las sustancias que intervienen en dichas reacciones.Los cálculos estequiométricos fueron y siguen siendo la base para preparar compuestos y mezclas, tanto en la vida diaria, como en la industria, por lo que resulta fundamental conocer en qué proporción participan las sustancias que intervienen en una combinación (reacción) química, por ejemplo cuando tenemos acidez estomacal esta puede neutralizarse con un antiácido empleado correctamente ya que si se utiliza en mayor o menor cantidad este no producirá el efecto esperado. Por otra parte, la industria química debe utilizar cantidades adecuadas para producir los compuestos con alta eficiencia, sin desperdicios y, lo que es primordial, que estos últimos no tengan impacto nocivo para el ambiente, como hasta ahora ocurre con la emisión de gases que promueven la contaminación de aire, tierra y agua.¿Sabías qué?Ramos, (2010), indica que los jabones pueden contener una cantidad considerable de reactivos que provocan que el agua de lavado o del baño sea perjudicial para el ambiente.Que el 5% de todo el plástico del mundo se encuentra en los océanos, y se sabe que por lo menos 177 especies lo han comido. Alrededor de cinco millones de celulares, más de un millón de computadoras y diversos equipos electrónicos obsoletos son parte de la basura, los cuales contienen elementos altamente nocivos para la salud que al no ser tratados adecuadamente, pueden causar graves daños al ambiente.

COMPETENCIA:Realiza experimentos para comprender el concepto de mol y cálculos estequiométricos.

MATERIAL: Balanza analítica 4 vidrios de reloj, cuatro crisoles de vidrio. 2 vasos de precipitado de 250 ml 4 vasos de precipitado de 100 ml 4 espátulas, 4 pipetas

REACTIVOS:

Tubo o alambre de cobre. Retazos o piezas de aluminio Clavos de fierro sin oxidar Cloruro de sodio Etiquetas Bicarbonato de sodio Sacarosa, Glucosa Alcohol etílico Acetona

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III. DESARROLLO EXPERIMENTAL:

III.1. Unidades química de masa

Primera parte:1. Determina matemáticamente la masa molar de cada una de las sustancias indicadas.2. Utilizando vidrios de reloj para cada sustancia pesa en la balanza la décima o centésima parte de un mol de dichas sustancias (gramos que determinaste en la masa molar).3. Etiqueta cada una de las sustancias y compara entre ellas el espacio que ocupa cada décima parte del mol.

Cantidad (mol)

Sustancia Formula Masa molar (g)

1 Cloruro de sodio NaCl1 Bicarbonato de sodio NaHCO3

1 Glucosa C6H12H6

1 Sacarosa C12H22O11

a. ¿Qué porcentaje de sodio contiene el cloruro de sodio?

R = _______________________________________________

b. ¿Qué porcentaje de sodio contiene el bicarbonato de sodio?

R = ________________________________________________

c. Determina los porcentajes de Carbono, Hidrógeno y Oxígeno en cada uno de los azúcares utilizados.

Azúcares utilizados C H OSacarosaGlucosa

d. Cuando la sacarosa se utiliza en el cuerpo reacciona con oxígeno para liberar energía y sus productos son bióxido de carbono y agua. Investiga la ecuación balanceada de dicha reacción.

Segunda parte:

1. Pesa las muestras de cobre, fierro y aluminio que trajiste al laboratorio.Registra los pesosCu _______________ gAl ________________ gFe _______________ g

2. Realiza los cálculos matemáticos necesarios para determinar el número de moles presentes en los gramos de cada uno de los elementos anteriores.Cu ____________ molesAl _____________ molesFe _____________ moles

3. Auxiliándote en el número de Avogadro determina la cantidad de átomos presentes en cada una de tus muestras.Cu _______________ átomosAl _______________ átomosFe _______________ átomos

Tercera parte:

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1. Determina matemáticamente la masa molar (g) de cada uno de los líquidos dados a continuación:

Cantidad sustancia fórmula Masa molar (g)1 mol Alcohol etílico1 mol Agua1 mol Agua oxigenada1 mol acetona

2. En una balanza pesa 1 mol de cada una de las sustancias anteriores. Etiqueta cada uno de ellas. Observa y compara sus volúmenes.

3. Dibujos y esquemas4. Fundamentación de resultados

3.2. Cálculos estequiométricos.

INTRODUCCION.

Carrasco (2006), Los coeficientes de la ecuación balanceada proporcionan la relación molecular y molar de las sustancias consumidas y producidas durante el proceso. La información proporcionada por la ecuación química permite contestar preguntas como estas: ¿Cuántos moles de cobre se requieren para reaccionar con 4 moles de ácido nítrico? ¿Cuánto cobre se requiere para producir 6.94 g de nitrato de cobre? Además, como la masa molar expresa la masa de un mol de moléculas (6.023 x 1023 unidades), también se da una relación de masa:

3Cu + 8 HNO3 → 3 Cu (NO3)2 + 2NO + 4 H2O3 (63.5 g) + 8 (63 g) → 3(187.5 g) + 2 (30 g) + 4 (18 g)190.5 g + 504 g → 562.5 g + 60 g + 72 g

Notamos que en una reacción química se cumple la Ley de la conservación la masa por la cantidad total de masa de los reactivos y la masa total de los productos. Estas relaciones de masa son el objeto del estudio de la Estequiometria, del griego metrein (medir) y stoicheion (constituyentes elementales).¿Sabías que?Calcular las cantidades de sustancias iníciales o las generadas en los procesos químicos es de gran importancia económica y ecológica, debido al gasto que se realiza y a los residuos que se generan, ocasionando en la mayor parte de los casos contaminación en el ambiente como consecuencia indeseable al satisfacer nuestras necesidades.

MATERIALES Y REACTIVOS

a) Materiales.- 1 crisol de porcelana, una cápsula de porcelana, un triángulo de porcelana, soporte universal, anillo metálico, pinza para crisol, estufa, desecador, balanza analítica, espátula.

b) Reactivos.- Sulfato de cobre pentahidratada.

DESARROLLO EXPERIMENTAL.

a) Preparación de crisol.

- Lava perfectamente el crisol de porcelana y sécalo. Cuida de no tocar la superficie del crisol. Para manipular el crisol utiliza siempre pinzas, esto es con el fin de obtener la mayor precisión en los valores de peso que se requieren para el reporte de la práctica.

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- Utilizando pinzas coloca el crisol en la estufa a 60°C durante 10 minutos, para que seque completamente. Después, con las pinzas, saca el crisol de la estufa y colócalo en el desecador durante 5 minutos o hasta que se enfríe. Pesa el crisol en la balanza analítica y registra su peso en la siguiente tabla:

Peso de crisol vacíoPeso de crisol + sulfato de cobre pentahidratadaPeso de sulfato de cobre pentahidratadaPeso de crisol + sulfato de cobre anhidroPeso de sulfato de cobre anhidro

b) Deshidratación del sulfato de cobre pentahidratada.

- Agrega al crisol previamente pesado, aproximadamente 1 gramo de sulfato de cobre pentahidratada (CuSO4.5H2O), pesa en la balanza analítica y apunta el valor. Con las pinzas, coloca el crisol sobre el triángulo de porcelana y prende el mechero. Espera 10 minutos y suspende el calentamiento, permite que enfríe el crisol en el desecador, luego pesa nuevamente y escribe el valor. Repite el calentamiento del crisol y pesa nuevamente hasta obtener un peso constante. Registra el peso en la tabla dada en el punto a.

- Haga la reacción de la deshidratación del sulfato de cobre pentahidratada.- Realiza los cálculos necesarios y contesta.

1. ¿Cuántos moles de sulfato de cobre anhidro (CuSO4) se producen por cada mol de sulfato de cobre hidratado CuSO4·5H2O?

2. ¿Cuántos moles de agua se producen por cada mol de sulfato de cobre pentahidratada CuSO4·5H2O?

3. ¿Cuántos gramos de sulfato de cobre anhidro (CuSO4) se producen teóricamente por cada gramo de sulfato de cobre pentahidratadoCuSO4·5H2O?

4. Preguntas generadoras

a) ¿Qué puede ocurrir cuando no existe un control en cuanto al uso de sustancias químicas en una producción industrial?

b) ¿De qué manera el uso irracional de sustancias químicas puede llevarte a contaminar tu entorno?

c) ¿Qué información te proporciona una receta de cocina?d) ¿Cuál es la diferencia entre una práctica de laboratorio y una receta de cocina?

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