Informe de Química 1 - Estequiometría - Reacciones Químicas

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA

FACULTAD DE CIENCIAS

FACULTAD DE CIENCIAS

ESCUELA PROFESIONAL DE QUÍMICA

ESCUELA PROFESIONAL DE QUÍMICA

LABORA

LABORATORIO DE

TORIO DE QUÍMICA GENERAL

QUÍMICA GENERAL II

Número de la prá!"a# $%

Número de la prá!"a# $%

Nom&re de la prá!"a#

Nom&re de la prá!"a#

ESTEQUIOMETRÍA

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Fe3a de e4e)"5* de la prá!"a# 6$ No-"em&re

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Fe3a de e*!re0a del "*1orme# 6$ No-"em&re

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6%$7

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OB8ETIVOS#

Observar las diferentes formas para determinar el indicio de una reacción.

Evidenciar experimentalmente la existencia de algunas reacciones químicas.

Buscar la relación cuantitativa entre las fórmulas y las reacciones químicas.

Determinar el rendimiento de una reacción. OBSERVACIONES E9PERIMENTALES#

E9PERIMENTO N:%$#

 Al mezclar loruro de Bario con sulfato de !otasio se observó la

presencia de un precipitado de color blanco en el fondo del tubo.

 "a reacción fue instant#nea.

 "a mezcla de soluciones dio una mezcla $eterog%nea de & fases.

• E9PERIMENTO N:%6#

 Al someter la l#mina de 'agnesio al fuego( previo li)ado la primera

impresión es el destello cegador producto de la combustión del 'agnesio y obteniendo un óxido resultante de color blanco.

 *e le agregó unas gotas de agua destilada de la piceta y luego

unas de fenolftaleína para terminar su acidez y basicidad.

 El $idróxido con la fenolftaleína dio un color grosella.

• E9PERIMENTO N:%;#

 "a temperatura del +aO, era de &&-.

 "a temperatura de cido Ac%tico era menor a la del ambiente( ya

que se encontraba almacenado en la campana extractora/ con una temperatura 0 menor a la del laboratorio 102&&-3.

 "a temperatura al mezclar ambas soluciones con el termómetro

arro)ó &4-( es decir( $ubo una variación de temperatura de 5-.

• E9PERIMENTO N:%<#

 *e evidenció la liberación de un gas( puesto que este burbu)eaba

cuando pasaba por el agua.

DATOS TABULADOS

'asa de 6lO7 8(9:g

'asa de 'nO& 8(89g

'asa del tubo vacío :5(7;g

'asa del tubo con mezcla :;(7;g

'asa <nal del tubo :;(87g

C=LCULOS ' RESULTADOS TABULADOS =6l > = 0ubo muestra ? = 0ubo vacío ? ='gO&

=6l> :;(87g ? :5(7;g ? 8(89g =6l > 8(@5g =6lO7 > =6l x  M ( KClO3)  M ( KCl)  =6lO7> 8(@5g x :.5 =6lO7 > 8.9:4 g

 Cendimiento >  _{Rendimeinto Teórico} Rendimiento Real > _0,91840,91g_g   > 8.9984  x :88 >

99.84  99(84  :

 &6lO71s3   &6l1s3  7O&

6 6 ; PROPORCI>N QUÍMICA  KClO3 2 =  KCl 2 = O2 3

=O& > =6lO7 F  M (O2)  M ( KClO3)  x 3 2 =O&> 8.9:4g F 8.&5 x :.@ =O& > 8.7@4g 'asa de 6l 8(@5g

'asa teórico de 6lO7 8(9:4g

'asa O& 8(7@4g

 Cendimiento 8(9984

E9PERIENCIA %$# Ceacción de precipitación

"a reacción de precipitación es un tipo comGn de reacción en disolución acuosa que se caracteriza por la formación de un producto insoluble o precipitado. Hn precipitado es un sólido insoluble que se separa de la disolución. En las reacciones de precipitación por lo general participan compuestos iónicos.

EcuaciónI 2 6SO<a ? BaCl6a @ BaSO<( ? 6 2Cla

BaSO<  Ba6? _{? SO<}6

2p( > JBa&_K.J*O&L_{K > :(84.:8}L:8

2 6SO<  Ceactivo en exceso.

BaCl6  Ceactivo limitante.

El Clor)ro de &ar"o es una de las sales solubles en agua m#s importantes de bario. Al igual que otras sales de bario( es tóxica y da una coloración amarilloL verde a la llama. Ceacciona con iones de sulfato para producir un precipitado blanco espeso de sulfato de bario. *olubilidad en aguaI 7@(4 gM:88 m" 1&8 -3 El ()l1a!o de po!a("o sulfato pot#sico 16&*O3 es una sustancia incolora( cristalina con buena solubilidad en el agua y mala solubilidad en la mayoría de los disolventes org#nicos con excepción de la glicerina. *olubilidad en aguaI :&8 gM" 178 -3.

El lor)ro de po!a("o es un compuesto iónico formado por un catión potasio 163 y un anión cloruro 1lL3( y como tal( puede reaccionar para obtener cualquiera de estos dos iones. omo cualquier otro cloruro iónico soluble( precipita cloruros insolubles cuando es agregado a una solución de una sal met#lica apropiada. Otro m%todo para separar ambos componentes es mediante la electrólisis. *olubilidad en aguaI 7( g por :88 m" de agua.

S)l1a!o de Bar"oI *ustancia de aspecto cristalino de color blanco o amarillo. +o es tóxico. asi insoluble en agua( etanol y #cido( soluble en agua caliente y #cido sulfGrico concentrado. Es estable en las propiedades químicas y no cambia de color cuando se reGne con $idrógeno sulfurizado o gases tóxicos en el aire. *olubilidad en aguaI 8.888&4@ gM :88 ml a 78N .

En estas reacciones( dos o m#s elementos o compuestos se combinan( resultando en un solo producto.

Escriba la reacción de síntesis entre el magnesio y el oxígeno.

Dos elementos se combinar#n para formar el compuesto binario correspondiente. En nuestro caso el 'agnesio y el Oxígeno formar#n el óxido de 'agnesio. "a ecuación que representa la reacción es la siguienteI

&'g1s3  O&1g3  calor  'gO1s3

"a sustancia 'gO es un sólido blanco 1la ceniza que de)a la cinta al arder3 que se llama óxido de magnesio( el cual( al reaccionar con el agua( da una combinación llamada $idróxido de 'agnesio( poco soluble en agua.

'gO1ac3 es una sustancia de car#cter b#sico porque observamos que cuando

reacciona con la fenolftaleína la solución se torna de color grosella.

+otaI Observamos que el catalizador es el cambio de energía 1se aplica calor3.

E9PERIENCIA %;# Ceacción de +eutralización

*íntesis uímicaI la combinación de dos o m#s sustancias para formar un solo compuesto.

A ? B @ C

*e pudo observar cómo( de acuerdo a las características de los reactivos( tales reacciones varían notablemente entre una y otra( así( al mezclar el +aO, con el CHP-COOH, se experimentaron cambios notables en la solución( que fue el

aumento de temperatura de la nueva solución( lo que nos indica que fue una reacción endot%rmica.

El vinagre es una disolución que contiene diferentes tipos de #cidos 1principalmente #cido ac%tico3 adem#s de otros componentes como sulfatos( cloruros( dióxido de azufre( etc. "a cantidad total de #cido puede determinarse f#cilmente por valoración con una disolución de $idróxido sódico previamente normalizada( calcul#ndose la concentración en #cido ac%tico a partir de la ecuación de la reacción #cidoLbase a)ustadaI

,71OO,3  +a1O,3  ,7OO+a  ,&O

 O bien( en forma iónicaI

,7LOO,  O,L  ,7OOL  ,&O

 !uesto que la reacción es mol a mol( en el punto de equivalencia se cumplir# queI

E9PERIMENCIA %<# Ceacción de Descomposición

El clorato de potasio 16lO73 se descompone( a una temperatura ligeramente

superior a su punto de fusión( en cloruro de potasio 16l3 y oxígeno 1O&3. Este

es un m%todo para la preparación de oxígeno en el laboratorio. A <n de

acelerar la reacción se usa $abitualmente dióxido de manganeso 'nO&  como

catalizador. "a reacción producida esI

&6lO71s3   &6l1s3  7O&

"a diferencia de peso antes y despu%s de la descomposición corresponde a la masa de oxígeno que se desprendió( lo cual permite calcular la cantidad de oxígeno presente en el compuesto original( y por lo tanto( la fórmula mínima del mismo.

El valor obtenido 1masa de oxígeno3 permite calcular la masa del 6lO7. !ara

corregir el valor obtenido a condiciones normales de presión y temperatura usando el principio de conservación de la masa. El clorato de potasio funde a 754( - y se descompone a 88 -. El cloruro de potasio tiene un punto de fusión de ;;5 - y se evapora a :@88 -. El m%todo de calentamiento utilizado est# basado en %stas propiedades de las dos sales.

CONCLUSIONES#

• *e evidenció experimentalmente diferentes cambios en cada uno de los

experimentos.

• *e obtuvo un rendimiento de 99(84 en la experiencia 8( por lo que

determinamos que fue exitoso dic$o experimento.

• *e concluyó que las reacciones químicas se mani<estan de diferentes

formas( pero todos estos indicios determinan que $aya ocurrido alguna reacción química.

• *e puede $allar la relación cuantitativa entre las masas molares y sus

pesos.

• *e concluyó que cuando ocurren reacciones químicas( est#s pueden ser

CUESTIONARIO

$ S"empre )e (e prod)e )*a e-"de*"a de rea"5*

*ee(ar"ame*!e (e prod)e )*a rea"5* )m"a EHpl")e E-"de*"a( de )*a Rea"5*#

Pre"p"!ado

Hn precipitado es un sólido que se forma cuando se combinan dos líquidos y luego reaccionan. Es una sustancia diferente a ambos reactivos y no se disuelve en la mezcla reactiva. !uede $undirse en el fondo o permanecer suspendida dentro de la solución. En general( el precipitado puede identi<carse teniendo en cuenta las reglas de solubilidadI ciertos grupos de compuestos son solubles en agua( mientras que otros no lo son.

Color

"os cambios en el color son frecuentes en las combinaciones de sustancias( pero uno de los factores identi<cadores de toda reacción química es un cambio de color inesperado. !or e)emplo( se esperaría que un líquido azul se combine con uno amarillo para producir un líquido verde. *in embargo( si los mismos dos líquidos generan un producto ro)o( esto sería evidencia de una reacción química. Esto puede suceder entre dos líquidos y tambi%n cuando un sólido se disuelve en un líquido.

Ga(e(

Hn gas puede formarse cuando se combinan dos líquidos o cuando se combina un líquido con un sólido. A veces( este gas tiene olor y otras veces( no. En general( es visible en forma de burbu)as que se elevan $acia la super<cie de la mezcla reactiva( pero el gas tambi%n puede ser soluble. *i este es el caso( en general es muy difícil observar su formación en la mezcla.

Tempera!)ra

Es muy comGn que las sustancias que participan de una reacción química produzcan un cambio en la temperatura. Ssta no proviene de una fuente de calor externa( sino que es generada por un cambio de energía dentro de la reacción. "a modi<cación química puede originar un aumento o una disminución de la temperatura de la mezcla reactiva.

Hna reacción química es muy difícil o imposible de revertir. Esta es una de las maneras m#s f#ciles de indicar la diferencia entre una reacción que es puramente física y otra en la que suceden cambios químicos. !or e)emplo( el agua puede sufrir diversos cambios físicos. !uede ser $ielo( agua o vapor y pasar de un estado al otro ya sea congelado( derretido o $ervido. Sstos son todos f#cilmente reversibles. En una reacción química se presenta un cambio en la composición química de las sustancias que no es tan f#cil de revertir.

!ero debemos recordar que( si no se cumple el principio de la conservación de la 'ateria( en alguna interacción entres sustancias no es una Ceacción química( por e)emplo( la <sión nuclear.

Adem#s en algunas soluciones( puede $aber cambio de tonalidades( pero no ocurre interacción química. !or lo tanto( determinamos que la evidencia de una reacción no implica necesariamente la presencia de una reacción química.

6 aer el Cál)lo E(!e)"omJ!r"o#

&+a  ,&*  +a&*  ,& TTTTTTTTTCendimiento 48

6 $ $ $

antidad de +a disponible > 8.4& x &.@g > &.8@g n+a > 8.849mol

8(@8" de ,&* a 8.8:4' >

mol Vol( L)=

 X mol

0.5 L =0,009mol

!or proporción químicaI

&(88 mol +a  : mol +a&*

8(8849 mol +a  F mol +a&*

F > 8(8@ mol

:(88 mol ,&*  : mol +a&*

8(8889 mol ,&*  F mol +a&*

F > 8(889 mol Ceactivo "imitante I ,&*

nno Cxnadas > 8(849 ? &18(8893 > 8(8;: mol

Cendimiento > 58 x :(8@ _mLg  > 8(57 _mLg

 8(57 _mLg  .  X mL₃₄(1_{g H} mol H  _2S 2S)   n,& > 8(8& mol

: mol ,&*  48 mol de ,&

F > _0,80,02 _x x_0,6334 =1,35mL

7. El zinc reacciona con #cido clor$ídrico form#ndose la sal del #cido e $idrógeno gas. *abiendo que el rendimiento de la reacción fue del 98( calculeI

a. Uu% volumen de disolución de #cido clor$ídrico del 7@ en peso de riqueza y densidad :(:& gMml $ay que ec$ar como mínimo a 5@( gramos de zinc para obtener &(& litros de $idrógeno en . +.V

Wn  &,l  Wnl&  ,& TTTTTTTTTTTTTTT..Cendimiento 98

$ 6 $ $KKKKKKKKmol %.$ %.6 %.$ %.$KKKKKKKmol !roporción químicaI Zn 1 =  HCl 2 = ZnCl2 1 =  H  2 1

 n,& I del dato Rolumen ,& condiciones normales > &(&"

: mol  &&( " F mol  &(& " F > 8(: mol de ,&  n,l> 8(& mol m,l > n.' > 8(&175(@3 > ;(7g  Cendimiento ,l > 8(9> F.;(7 g F > 4(87 g

 Cendimiento de la reacción > 7@ F  :88 4(87g  7@ F > &&(9g  ρ _> m V  =1,12 g mL :(:& _mLg > 22,94_V  g R > &8(4 m"

b. 0ras ec$ar el #cido clor$ídrico calculado en a3 Ucu#ntos moles quedar#n de cada reactivo sin reaccionarV

'asas atómicasI Wn > 5@(/ l > 7@(@/ , > : Ceactivo "imitanteI ,l

!or lo tanto( Wn no reacciona completamente

nWn > : mol

nWn reacciona> 8(: mol

nWn +O CF+A > nWn ? nWn Ceacciona > : ? 8(8: > 8(89 mol

REFERENCIA BIBLIOGRAFICA

• BCO=+( 0$eodore. Xuímica la ciencia centralY. Editorial !earson.