Determinacion De Una Estequiometria De Una Reaccion Quimica

DETERMINACION DE UNA ESTEQUIOMETRIA DE UNA REACCION QUIMICA J. FLOREZ, R. PARRA RESUMEN Para la determinación estequiometrica de una reacción, se determino de manera cuantitativa como una disolución presento un precipitado como resultado de la adición del cloruro de bario y el acido sulfúrico, en un tubo de ensayo. Analizando el precipitado, se filtra, se seca y se pesa. La diferencia nos entrego la masa del precipitado. De esta manera se ilustro los principios del análisis gravimétrico por medio de datos cuantitativos. El experimento que realizamos es un claro ejemplo de reacción de precipitación. Esto quiere decir que las sustancias líquidas al reaccionar quedaban solidificadas.

INTRODUCCION En una reacción química, los reactivos siempre interaccionan en una proporción constante de acuerdo a la ley de acción de masas y a la constante de equilibrio de la reacción. Así, la estequiometria de una reacción química viene dada por la relación molar a la que interaccionan los reactivos para dar los productos. Dicha relación molar puede determinarse utilizando el método de variaciones continuas. Este método consiste en medir una propiedad común de una serie de sistemas, preparados con los reactivos de nuestra reacción química, en todas las relaciones posibles de masa. Otro método experimental es el análisis gravimétrico, que implica la formación, separación y determinación de la masa de un precipitado que se puede formar en una disolución. Generalmente este procedimiento se aplica a un compuesto iónico.

Una muestra de una sustancia de composición desconocida se disuelve en un disolvente y se convierte en un precipitado al hacerla reaccionar con otra sustancia. El precipitado se filtra, se seca y se pesa. Si se conoce la masa y la formula química del precipitado formado es posible calcular la masa de un componente químico determinado en la muestra original. A partir de la masa de la muestra original, se determina la composición porcentual en masa del componente en el compuesto original. El análisis gravímetro es una técnica muy exacta ya que la masa de la muestra se puede medir con bastante exactitud. Sin embargo este procedimiento solo puede aplicarse en reacciones que llegan a completarse o tienen un rendimiento cercano a 100%.[1] .

PARTE EXPERIMENTAL

RESULTADOS

Se tiene una solución preparada 0.50 M de cloruro de Bario y Acido sulfúrico, en recipientes sellados. Se marcan los 3 tubos de ensayo del 1 al 3. Con unas pipetas graduadas de 5ml, se transfiere cada a tubo los volúmenes que se indican en la tabla

Etiquetados los tubos de ensayo numéricamente del 1 al 3, a los cuales se transfirió a cada una 4.0 ml de cloruro de bario, por medio d de la pipeta graduada, este es un liquido incoloro. Luego se añade al primer tubo de ensayo 0.5 ml de acido sulfúrico, este reacciona transformándose en un color blanco con una precipitación.

TUBO

O.5M BaCl2

0,5M H2SO4

1

4.0 ml

0,5 ml

2

4.0 ml

1.0 ml

3

4.0 ml

2.0 ml

Se toma el papel filtro pesado con antelación y se coloca en el embudo, se procede a filtrar la solución para recoger el precipitado. Se agita el tubo de ensayo y se vierte rápidamente en el embudo con el papel de filtro, debajo de este se coloca un recipiente, necesario para recoger en el varios mililitros del filtrado, repitiendo hasta que el tubo de ensayo quede limpio. Al final se agrega agua al embudo tratando de mejorar todo el papel filtro. Se hace para remover el 2HCL del papel filtro y se coloca en el vidrio reloj. Se procede a calentar con el mechero hasta la sequedad completa del papel. Se retira con el papel con el precipitado y se pesa. Se anotan los datos en la tabla de datos.

Se preparo el papel filtro con un peso de 1.4 g se coloco en el embudo. Se adiciono la cantidad del tubo de ensayo numero 1para filtrarlo y esta solución acuosa salía normalmente sin tanta obstrucción. Pero se repitió el proceso hasta dejar el tubo limpio y el papel quedo removido el excedente de acido clorhídrico hasta dejar el precipitado. El papel filtro después de sacarlo del embudo aun húmedo se coloco en el vidrio reloj para secarlo con el mechero durante aproximadamente 4 min. Retiramos el papel filtro y se peso. Se anoto en la tabla de resultados. Para el tubo numero 2 de igual forma con una cantidad de 4.0 ml de cloruro de bario y reacciona con 1.0 ml acido sulfúrico, un poco más que en tubo 1 por lo que posee mayor concentración dando un precipitado un poco más que el anterior, en reposo se ven dos fases. Al proceder a filtrarse este demoro un poco más en pasar por los poros del papel, fue necesario repetir el proceso más veces hasta asegurarse de que quedara el suficiente precipitado. Se

seco en el mechero y se peso. Los datos obtenidos se anotaron en la tabla de datos.

La composición de una disolución se puede expresar de diferentes formas, una de ellas es:

Para el tubo de ensayo numero 3 donde la cantidad de acido sulfúrico es de 2.0 ml, la mitad del disolvente cloruro de bario. Transformo aun mas precipitado y se notaba la solución un poco viscosa. Se Hiso pasar la mezcla por un filtro que anteriormente habíamos hecho con un trozo de papel de filtro. De esta manera los poros dejaron pasar el agua con acido clorhídrico y detuvieron el paso del sulfato de bario, el precipitado. Este se seco en el mechero y se tomaron los datos de pesaje, estos se anotaron en la tabla de resultados.

Molaridad (M): moles de soluto en 1 litro de disolución.

Datos: Peso papel filtro seco

Esta se utilizo para el llenado de las siguientes tablas para determinar la cantidad de moles de la disolución. Tabla de datos 1. Moles de H2SO4 Ensayo numero

Moles de Moles H2SO4 H2SO4 Inicial

de

Finales

1

2.5 x 10-4

2.25 x 10 -3

2

5 x 10 -4

2.5 x 10 -3

3

1 x 10-3

3 x 10 -3

1.4 g

Peso papel más precipitado (1) 1.5 g Peso del precipitado (1)

0.1 g

Peso papel filtro (2)

1.4 g

Peso papel más precipitado (2) 1.6 g Peso del precipitado (2)

0.2 g

Peso papel filtro (3)

1.4 g

Tabla de datos 2. Moles de BaCl2 Ensayo numero

Moles BaCl2

de Moles BaCl2

Inicial

de

Finales

1

2 x 10-3

2.25 x 10 -3

2

2 x 10 -3

2.5 x 10 -3

3

2 x 10-3

3 x 10 -3

Peso papel más precipitado (3) 1.8 g Peso del precipitado (3)

0.4 g

Masa molecular CALCULOS

137.34 uma + 71 uma =

El primer paso de nuestros cálculos es el ajuste de la ecuación de la reacción de manera que se mantenga la ley de la conservación de la masa. Añadiendo coeficientes estequiométricos para averiguar la proporción en la que intervienen las moléculas que reaccionan de cada sustancia, y en qué proporción obtenemos las sustancias después de la reacción. Para que la ecuación resultante sea correcta, debe de haber el mismo número de átomos de cada elemento en los dos miembros. Ecuación molecular BaCl2 + H2SO4= BaSO4(S) +2HCl (ac) Una vez ajustada la ecuación de la reacción, podemos averiguar la proporción molar. Primero, podemos decir que por cada molécula de cloruro de bario reaccionara con acido sulfúrico, dando como resultado una molécula de sulfato de bario acuoso y dos moléculas de acido clorhídrico acuoso. Se Tiene que saber cuántos gramos corresponde cada mol de cada sustancia: Cloruro de bario Masa atómica m.a. BaCl2= Ba=137.34 uma Cl =2 x 35.453 uma

= 208.2 uma Que correspondería en gramos a: 1 mol de BaCl2 = 172.8 g de BaCl2 Acido sulfúrico Masa atómica m.a. H2SO4= H =2 x 1uma S =32.064 uma O =4 x 16 uma Masa molecular 2 uma + 32.064uma + 64 uma = 98.064 uma Que correspondería en gramos a: 1 mol de H2SO4 = 98.064g de H2SO4 DISCUSIÓN Para las reacciones en disolución se ha estudiado la concentración y disolución de las soluciones, donde entrarían aspectos cuantitativos de las reacciones que ocurren en disoluciones, es decir la estequiometria, estudiadas con análisis gravimétrico y valoración. Estas dos técnicas son las herramientas básicas del análisis cuantitativo, que se ocupa de la determinación de la cantidad o concentración de una sustancia en una muestra. Se observa que el análisis gravimétrico no establece totalmente la identidad de una sustancia desconocida. Además en

esta solución estuvo implicada la reacción de precipitado, común en una disolución acuosa. Para predecir la formación de precipitado, depende de la solubilidad del soluto, que se define como la máxima cantidad de soluto que se disolverá en una cantidad dada de disolvente, a una temperatura especifica. Se dice que una sustancia soluble si se disuelve visiblemente una cantidad suficiente cuando se agrega al disolvente, si no es así, la sustancia se describe como ligeramente soluble o insoluble, como el sulfato de Ba+2.[2]

experimentalmente y enunciada por Lavoisier y dice que: En toda reacción química la masa total de los reactivos que reaccionan es igual a la masa total de los productos

de

la

reacción”.

La pudimos comprobar al medir la masa de cada disolución antes y después

de

la

reacción.

Determinando la cantidad de moles en la disolución. BIBLIOGRAFIA

CONCLUSION La interpretación cuantitativa de las ecuaciones químicas que permitió calcular la masa o el volumen de cualquiera de las sustancias que intervinieron en la reacción, conociendo la masa o el volumen de la otra. Esta ley fue comprobada

Química. Raymond Chang. Editorial Mc Graw-Hill Interamericana. 7ª Edición, pag 120 – 123. 10/10/09 [1] Química. Ralph Petrucci y William Harwood. Editorial Prentice Hall. 8ª Edición, pag 112 – 113. 10/10/09[2]