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II. MATERIALES - REACTIVOS

Embudo

Luna de reloj

Frasco Erlenmeyer

Papel de filtro

Bagueta

ESTEQUIOMETRÍA

REACTIVOS

MATERIALES

Agua destilada

Cloruro de Bario sólido

Solución de dicromato de potasio: 5 g K2Cr2O7/250 mL

Pipeta

Estufa

Espátula

Balanza analítica

Vaso de precipitado

Informe de laboratorio N°5

III. PROCEDIMIENTO

1° Pesamos 0.5 g de cloruro de Bario en un vaso de precipitado, e inmediatamente lo disolvimos en 20 mL de agua destilada.

9° Colocamos nuestra luna de reloj con el producto en la estufa y esperamos que seque.

2° Con ayuda de la pipeta medimos 20 mL de la solución de Dicromato de Potasio y lo colocamos en otro vaso de precipitado.

8° Pesamos el producto que sacamos de la estufa, luego lo pesamos y restamos el peso del papel filtro.

3° Vertimos la solución de Cloruro de Bario sobre la solución de Dicromato de Potasio.

3° Taramos el papel filtro en la balanza y anotamos su peso.

5° Enjuagamos el vaso con dos porciones de 10 mL de agua destilada y nos aseguramos que todo el sólido pase al frasco de Erlenmeyer.

6° Colocamos el papel filtro con el sólido sobre la luna de reloj.

4° Filtramos la mezcla de Dicromato de Potasio y Cloruro de Bario con la ayuda de un embudo en el frasco de Erlenmeyer.

Escuela Profesional de Ingeniería Civil

ESTEQUIOMETRÍA

IV. RESULTADOS

Ecuación estequiométrica

BaCl2 + K2Cr2O7 2KCl + BaCr2O7

+

Tipo de reacción obtenida

Nombre de cada compuesto

Existen diferentes tipos de reacciones químicas, por lo tanto, para un estudio detallado es necesario sistematizarlas, clasificándolas. La reacción será clasificada en base a dos criterios:

• Según como se originan los productos, la reacción que obtuvimos es una reacción de doble desplazamiento, pues dos elementos que se encuentran en compuestos diferentes intercambian posiciones: BaCl y KCr2O7, formando dos nuevos compuestos: KCl y BaCr2O7.
• Según la energía calorífica involucrada, la reacción es endotérmica, ya que absorbe energía calorífica conforme se llevó a cabo: la entalpía de los productos es mayor que la entalpía de los reactantes. Por lo que la entalpía de la reacción es positiva.

• BaCl2: Cloruro de Bario
• K2Cr2O7: Dicromato de Potasio
• KCl: Cloruro de Potasio
• BaCr2O7: Dicromato de Bario

DOCENTE: CHULLEN GALBIATI, Flavio Eduardo

INTEGRANTES:

GARCÍA MONTENEGRO, Ana Cecilia

MORENO SALDARRIAGA, Brenda Victoria

TOLEDO CONDORI, Wendy

URCOS CUBAS, Brillith Jazmin

VEGA RAMÍREZ, Nila Yobana

Porcentaje de rendimiento de la reacción

Cantidad de Dicromato de Bario formado

Obtuvimos un rendimiento de 79% de la reacción.

Obtuvimos teóricamente 0.48 g de Ba2Cr2O7. (Dicromato de Bario)

Identificamos la masa teórica y real

% de rendimiento:

MASA TEÓRICA: 0.48 g de BaCr2O7

K2Cr2O7 BaCr2O7

Masa real x 100

Masa Teórica

294 g/mol 353 g/mol

0.4 g x

Realizamos el cálculo de la siguiente manera:

x = 0.4 x 353 /294

x = 0.48 g de BaCr2O7

% = 0.38 g x 100 / 0.48 g

% = 79 %

MASA REAL: 0.38 g de BaCr2O7

2° Determinamos teóricamente la masa del producto esperado.

=

-

Masa del

producto

Masa de la

muestra

Masa del

papel filtro

1° Determinamos la masa del Dicromato de Potasio utilizado en la reacción.

El porcentaje de rendimiento de la reacción es 79%.

Masa molar:

Masa del

producto

=

0.84 g - 0.46 g

K2Cr2O7 = 294 g/mol

BaCr2O7 = 353 g/mol

g de K2Cr2O7 mL

=

Masa del

producto

0.38 g

Realizamos los cálculos de la siguiente manera:

Ecuación:

5 g 250 mL

x 20 mL

K2Cr2O7 BaCr2O7

294 g/mol 353 g/mol

0.4 g x

x = 20 mL x 5 g / 250 mL

x = 0.4 g de K2Cr2O7

x = 0.4 x 353 /294

x = 0.48 g de BaCr2O7

Cantidad de reactivo en exceso

Obtuvimos 0.0014 g de reactivo en exceso que es el Dicromato de Potasio (K2Cr2O7)

BaCl2

K2Cr2O7

Observamos para identificar el reactivo en exceso

0.5 g 0.4 g

209 g/mol 294 g/mol

MASA: MASA:

MASA MASA

MOLAR: MOLAR:

M = MASA

MASA MOLAR

Realizamos los cálculos de la siguiente manera:

BaCl 2:

Reactivo en exceso:

BaCl2 = 0.0024 g

Reactivo limitante:

K2Cr2O7 = 0.0014 g

M = 2.39 X 10^-3

K2Cr2O7:

M = 1.36 x 10^-3

I.INTRODUCCIÓN

V. DISCUSIÓN DE RESULTADOS

¿Cuál fue el reactivo limitante de la reacción?, ¿Por qué es importante?

El reactivo limitante de la reacción es el K2Cr2O7 (Dicromato de Potasio), debido a que en la reacción se agota mas rápido que el BaCl2 (Cloruro de Bario). Gracias al reactivo limitante determinamos la masa de BaCr2O7 que obtendríamos al finalizar la reacción. Identificar el reactivo limitante en la reacción es importante para poder determinar la cantidad de producto que vamos a obtener, puesto que cuando se consume totalmente también significa que la reacción termina.

El término estequiometría proviene de las voces griegas STOICHEION (Elemento) y METRON (Medida); por lo tanto significa realizar cálculos o medida de cantidades de elementos en la formación de compuestos. Esta afirmación es correcta, puesto que las leyes estequiométricas se basan en cálculos de cantidades de los elementos en las combinaciones químicas. Actualmente estas cantidades pueden ser no sólo de elementos sino también de sustancias compuestas.

Un aspecto fundamental de la estequiometría es que cuando se conoce la cantidad de una sustancia que toma parte en una reacción química y se tiene la ecuación química balanceada, se puede establecer las cantidades de los otros reactivos y de los productos.

Debido a ello, la estequimetría se utiliza de manera rutinaria en los cálculos básicos dentro del análisis químico cuantitativo y durante la producción de todas las sustancias químicas que se utilizan la industria o que empleamos de manera cotidiana.

Por todo lo anterior, la estequiometría es aquella parte de la química que nos enseña a realizar cálculos de las cantidades de las sustancias químicas puras (simples o compuestas) que participan en las reacciones químicas, en base a las leyes experimentales que gobiernan a estas.

¿Qué producto se queda en el papel filtro?, ¿Por qué es necesario secar y pesar adecuadamente el papel filtro?

Objetivos

¿Por qué es importante conocer la estequiometría en tu carrera de Ingeniería?

La ingeniería es el área encargada de transformar los descubrimientos científicos, en aparatos, instrumentos, dispositivos, etc. que puedan beneficiar a la sociedad. En la actualidad con el conocimiento que se tiene sobre las reacciones químicas es posible fabricar y/o crear materiales que reúnen ciertas características deseables, pues gracias al estudio de la estequiometría, se puede realizar cálculos, por ende, conocer las propiedades de los elementos que conforman dichos materiales.

En la Ingeniería Civil que es la industria de la construcción, es indispensable el empleo de cementos y concretos de diferentes tipos; tal es el caso de concretos de fraguado rápido, concretos que inhiben el crecimiento de las bacterias, concretos impermeables. Por consiguiente los ingenieros civiles debemos conocer la estequiometría para realizar los cálculos necesarios al momento de analizar una reacción química. Para la construcción se requieren reacciones químicas por ejemplo: El hormigón o concreto es un material compuesto, formado esencialmente por un aglomerante al que se añade partículas o fragmentos de un agregado, agua y aditivos específicos. El aglomerante es en la mayoría de las ocasiones cemento mezclado con una proporción adecuada de agua para que se produzca una reacción de hidratación. Así, el cemento es un material sólido en partículas que por sí mismo no es aglomerante, y que mezclado con agua, es decir al hidratarse se convierte en una pasta moldeable con propiedades adherentes, que en pocas se endurece tornándose en un material de consistencia pétrea. No obstante, estas mezclas deben realizarse con cuidado y con cálculos adecuados para que la construcción no resulte inviable y perjudicial para la sociedad, basta con agregar bastante agua a la mezcla para que se alteren las propiedades de los compuestos. La estequiometría y en general la química es una ciencia necesaria y aplicable no solo en Ingeniería Civil sino en las demás ramas de Ingeniería.

El producto final en el papel filtro es el BaCr2O7 (Dicromato de Bario). Es necesario secar para obtener este compuesto puro. De esta manera podemos determinar su masa real. Cuando lo secamos logramos que la mínima cantidad de agua y mezclada con el producto se evapore, el agua esta presente al momento de obtener la solución de BaCl2 que posteriormente mezclamos con la solución de KCr2O7, es decir nuestro producto en el papel filtro contiene agua y antes de colocarlo a la estufa.

Valor de la masa teórica y experimental hallado para el Dicromato de Bario ¿Por qué la masa teórica difiere de la masa experimental?

El valor de la masa teórica del producto, en nuestro caso BaCr2O7 es 0.48 g y la masa experimental obtenida es 0.38 g. Al finalizar el cálculo determinamos el porcentaje de rendimiento, el cual resultó: 79%. La cifra esperada debió ser ligeramente menor al 100%, con lo cual se hubiera corroborado que el procedimiento se realizó correctamente. Sin embargo, la cifra nos indica que al ejecutar la experiencia cierta cantidad de reactantes fue desperdiciada el momento de vertirla al embudo, es decir no se tubo el suficiente cuidado. Asimismo, la manipulación de los instrumentos de laboratorio no fue correcta. Por otro lado, parte de la masa del producto se vio afectada al momento de ser retirada de la estufa, lo que ocasionó un aumento del margen de error. En general la masa final obtenida experimentalmente fue en amplio sentido muy diferente a la masa teórica debido a factores intrínsecos en el laboratorio.

¿Cómo analizamos una reacción química?

• Calcular teórica y experimentalmente, las cantidades de las sustancias que participan en una reacción química.
• Identificar el reactivo limitante de la reacción estequiométrica.
• Calcular el rendimiento porcentual de una reacción química.

Lo primero es balancear la ecuación química, que consiste en un procedimiento matemático mediante el cual se iguala la cantidad de átomos de cada elemento del lado de los reactivos y del lado de los productos.

Seguido determinamos el porcentaje de rendimiento de la reacción. Hay tres tipos de rendimiento relacionado con el estudio cuantitativo de las reacciones químicas:

El rendimiento teórico de una reacción es la cantidad de producto que se predice mediante la ecuación balanceada cuando reacciona todo el reactivo limitante.

En la practica, la cantidad de producto que se obtiene, llamado rendimiento real, es casi siempre inferior al rendimiento teórico.

El rendimiento porcentual o porcentaje de rendimiento, describe la proporción del rendimiento real con respecto al rendimiento teórico, y se define: El rendimiento de una reacción es una propiedad intensiva, que nos determina de cada 100 g de reactivo limitante, cuantos gramos son lo que realmente se convierten en productos.

Luego se debe determinar que reactante es el reactivo limitante. Este es aquel reactante que interviene en menor proporción estequiométrica, la misma que se agota o se consume totalmente, limitando la cantidad de los productos formados, es decir, que la reacción finaliza. Los otros reactivos, presentes en cantidades mayores que aquellas requeridas para reaccionar con la cantidad de reactivo limitante presente, se llaman reactivos excedentes o en exceso.

Después se determina la masa total del producto se determina, la cual se determina con la suma del número de masa de cada uno de los elementos de este multiplicado por el número de moles que se obtiene al balancear la ecuación.

VI. CONCLUSIONES

En conclusión, la estequiometría estudia las relaciones cuantitativas entre las sustancias químicas implicadas en una reacción. Gracias a esta rama de la química se puede estudiar los cálculos cuantitativos entre los reactivos y los productos resultantes, es decir se puede analizar los átomos, moléculas, moles de átomos, moles de moléculas, masas ó volúmenes (para el caso de los gases) el tipo de reacción obtenida, etc, tomando como base la ley de conservación de la materia: “La materia no se crea ni se destruye, solo se transforma”

Para realizar estos cálculos matemáticos, es necesario principalmente balancear la ecuación química, esto permite igualar el número de átomos de cada elemento tanto del lado de los reactivos como de los reactantes y determinar posteriormente el número de moles de cada compuesto. Asimismo, se debe identificar el reactivo limitante, en el caso de la experiencia el K2Cr2O7, cuya función es indispensable para determinar la cantidad de producto que se puede obtener de la reacción, cabe recalcar que el reactivo limitante es el que interviene en menor proporción estequiométrica y se agota o se consume totalmente, limitando la cantidad de productos formados, por lo que la reacción finaliza.

Por otro lado, para que el análisis de la reacción este completo se debe calcular el rendimiento teórico, el rendimiento real y, finalmente el rendimiento porcentual de la misma. El rendimiento teórico es el cálculo que se predice mediante la ecuación ya definida, correctamente balanceada y cuando el reactivo limitante ya se consumió totalmente. El rendimiento real, es aquel que se obtiene posterior a la práctica, este cálculo por lo general es menor al rendimiento teórico. El rendimiento porcentual, denominado también porcentaje de rendimiento, describe la proporción del rendimiento real con respecto al rendimiento teórico. En nuestro caso el rendimiento teórico difiere al real debido a los factores que hacen que los cálculos tengan un margen de error: como factores medioambientales, intrínsecos (falta de cuidado al mezclar los compuestos o en la manipulación de los instrumentos de laboratorio). Por esto el porcentaje de rendimiento obtenido es del 79%.

Así, se logra analizar las reacciones a través de cálculos que se estudian en estequiometría. Se puede predecir la cantidad de productos a obtener. Por consiguiente, la estequiometría es necesaria en el campo de la Ingeniería y en la vida cotidiana por el completo y exhaustivo análisis de los reactantes y productos de una reacción química.

RESUMEN

VII. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

El presente informe de laboratorio tiene como finalidad conocer la definición de estequiometría; calcular teórica y experimentalmente, las cantidades de las sustancias que participan en una reacción química e identificar el reactivo limitante de la reacción estequiométrica.Asimismo calcular el rendimiento porcentual de una reacción química. Se realizará una investigación experimental, que nos facilitará reconocer la reacción química. Para ello, utilizaremos los instrumentos de laboratorio y realizaremos cálculos adecuadamente. Seguidamente, se dará a conocer los resultados de cada experiencia y las bases teórico - científicas. Por último, se plantearán las conclusiones generales en torno a nuestro procedimiento y resultados.

• Zárraga, J.; Velázquez, I.;Rodríguez, A. & Castells, Y. (2003). Estequiometría. Recuperado de http://genesis.uag.mx/edmedia/material/quimicaII/pdf2/I.%20Estequiometr%EDa.pdf
• Bach, S. (2005). Disoluciones y estequiometría. Recuperado de http://www.juntadeandalucia.es/averroes/recursos_informaticos/concurso2005/06/quimbach/estequiom.pdf
• Luzardo, M. (2010). Estequiometría. Recuperado de http://quimicageneralunexpo.files.wordpress.com/2010/04/capitulo4.pdf
• Ruiz, A. (2006). Estequiometría. Recuperado de http://garritz.com/andoni_garritz_ruiz/documentos/Mi%20curriculum/06-Garritz.pdf
• UNLP. (2012). Estequiometría. Recuperado de http://catedras.quimica.unlp.edu.ar/fmacro/clases/clase2.pdf
• FUNDQI. (2011). Tema 2: Estequiometría. Recuperado de http://www.sinorg.uji.es/Docencia/FUNDQI/tema2.pdf
• Lapuente, R. (2009). Tema 2: Reacciones químicas. Estequiometría. Disoluciones. Recuperado de http://rua.ua.es/dspace/bitstream/10045/8538/6/Tema%202.-%20Reacciones%20qu%C3%ADmicas.%20Estequiometria%20y%20Disoluciones.pdf
• Avilés, A. (2008). Reacciones Químicas: Conceptos básicos. Recuperado de http://web.educastur.princast.es/proyectos/fisquiweb/Apuntes/Apuntes4/ReacQui4.pdf
• Reacciones Químicas. Recuperado de http://recursostic.educacion.es/secundaria/edad/3esofisicaquimica/impresos/quincena10.pdf
• UNRN. (2012). Reacciones químicas. Recuperado de http://unrn.edu.ar/blogs/qgi/files/2012/08/Teoria-04-Reacciones-quimicas-imprimir.pdf
• IES-AL ANDALUS. (2012). Tema 4: Reacciones químicas. Recuperado de http://www.iesalandalus.com/joomla3/images/stories/FisicayQuimica/FQ1B/fq1bt4_reacciones_quimicas.pdf
• UNCU. (2011). Química general: Reacciones químicas. Recuperado de http://www.icb.uncu.edu.ar/upload/reaccionesquimicas.pdf
• Tema 3: Trasformaciones químcas estequiometría. Recuperado de http://futuroformacion.com/descargas/estequiometria_coleccion_1.pdf