REPORTE No 5 EXPERIMENTO No 5 DETERMINACIÓN DE LA FÓRMULA DE UN HIDRATO
1.
RESUMEN DE LA PRACTICA
En un vidrio reloj, se colocan dos lentejas de hidróxido de sodio y sulfato de cobre decahidratado. Esto con la intención de ver a cual sustancia le da las propiedades de un hidrato, como la eflorescencia que es cuando la presión del agua en la atmósfera es menor que la del cristal, ó la higroscopía que es todo lo contrario al anterior y la delicuescencia la cual hace mención a que si la absorción del agua es alta la estructura cristalina va desapareciendo, hasta la total disolución de los cristales. Luego la segunda parte de esta práctica fue determinar la fórmula de un hidrato. Colocando en una cápsula de porcelana, sulfato de cobre hidratado, calentándolo, pesándolo, luego el residuo se pone en un desecador. Y por último, en un tubo de ensayo se coloco una sal anhidra, y se le vertió agua para ver que reacción pasaba.
2.
OBSERVACIONES, DATOS Y CÁLCULOS
I. PROPIEDADES DE LOS HIDRATOS CUADRO No 1.
Propiedades Propiedades de los hidratos
Nombre de la sal Fórmulas Observaciones Hidróxido de sodio Na OH Se hidrato Sulfato de cobre Na2 SO4 . 10 H2O Se deshidrato decahidratado
Propiedad Delicuescencia Eflorescencia
II. DETERMINACIÓN DE LA FÓRMULA DE UN HIDRATO
ECUACIONES QUÍMICAS a. Deshidratación de la sal CuSO4 x 7 H2O + Calor
CuSO4 + 7 H2O
1500
b. Hidratación de la sal CuSO4 + 7 H2O
CuSO4 x 7 H2O + calor
CUADRO N0 2: Cálculo de la fórmula del hidrato Fórmula Hidrato Sal anhidra Agua evaporada CUADRO N0 3:
3 CuSO4 . 20 H2 O 3 CuSO4 20 H2 O
Composición del hidrato
% de sal anhidra
% de agua
56%
44%
CUADRO N0 4 : Determinación de la fórmula de un hidrato Moles de sal anhidra Moles de agua Relación molar agua/ sal anhidra Fórmula del hidrato experimental
0,009 0,06 3 = 1 20 7 3CuSO4 . 20H2 O
Masa (g) 2,5 1,4 1,1
0,1 g ± 0,1 g ± 0,1 g
±
3. ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS a.
Propiedades de los hidratos
Son sales iónicas cristalinas, tienen una composición constante de moléculas de agua que están químicamente unidas, por calentamiento pierden su agua de hidratación, convirtiéndose en una sal anhidra. Tiene tres tipos de procesos para la perdida de agua. La eflorescencia, la higroscopía y la delicuescencia. El hidróxido de sodio presenta la delicuescencia, y el sulfato de sodio decahidratado presenta la eflorescencia.
b. Determinación de la fórmula del hidrato Para determinar la fórmula del hidrato, se necesitan los moles del agua y de la sal anhidra. Entonces para el CuSO 4 . XH2O; sacarle la fórmula del hidrato es el siguiente: Moles H2O . 1 mol de H 2O = 0,009 18 g H2O Moles de CuSO4 . 1 mol de CuSO 4 =0,06 159 g CuSO 4 0,009 = 3 Esto quiere decir que por 3 moléculas de CuSO 4 hay 0,06 20 20 de H 2O.
4. CONCLUSIONES En la conclusión se da como referencias que para la determinación del hidrato no es bueno calentarlo con la combustión incompleta ya que la cápsula se pone negra por debajo. Luego que la cápsula no se debe dejar enfriar al aire libre ya que este vuelve a recuperar su humedad ya que este se calentó para quitarle toda la humedad, además si se mete la cápsula caliente en el desecador caliente este genera un vació de lo caliente y el cloruro de calcio el cual sirve como agente desecador. La diferencia de masa que se produce entre la cápsula sin calentar y la cápsula calentada es que cuando se calienta se la va toda la humedad posible, cuando este se saca del desecador vuelve a subir de peso poco a poco por que las moléculas de agua regresan a este. Cuando en el tubo de ensayo se introdujo la sal anhidra y es le colocó agua en este se produjo una reacción química, este proceso fue exotérmico ya que libero energía.
CUESTIONARIO FINAL 1. Toda sustancia que presente el proceso de higroscopía es siempre delicuescente? Explique. Sí, toda sustancia que presenta la higroscopía es delicuescente, lo único es que en la higroscopía se absorbe una cantidad menor de agua, que la que absorbe cuando es delicuescencia. 2. Cite dos sustancias que puedan emplearse como agentes desecantes. Explique que es un desecador y para qué sirve. Agentes desecantes: 1)Hidróxido de sodio 2)Pentaóxido de fósforo El desecador es un aparato, como un horno pequeño que sirve para evitar que las sustancias que se introduzcan absorban la humedad del ambiente, además absorbe la humedad que la sal trae del medio. 3. Qué es lo que determina que a los hidratos se les considere verdaderos compuestos químicos? Lo que determina que los hidratos sean considerados verdaderos compuestos químicos, es porque mantienen una composición constante con el agua, ya que estas moléculas de agua están químicamente unidas con la molécula. 4. Analice el efecto que tendría en la determinación de la fórmula de un hidrato los siguientes hechos: a) Que al realizarse la deshidratación se tapara la cápsula durante el calentamiento. No hubiera servido por que al tener la tapa sobre la cápsula, toda la humedad que se supone que había que liberar, hubiera quedado en el ambiente cerrado entre la cápsula y el vidrio, el cristal la hubiera absorbido toda el agua, además se formaría agua en la tapa.
b) Que la cápsula se pesara caliente. Habría mayor densidad, y por ello afectaría la masa.
c) Que el calentamiento de la muestra no haya sido suficiente. Si el calentamiento no fuera suficiente los cristales no liberarían toda la humedad necesaria y afectaría la sal.
d) Si el calentamiento de la cápsula haya sido muy fuerte. Se descompone
5. Un hidrato cuya masa es de 4,99 g se calienta hasta deshidratación completa. El residuo anhidro pesa 3,19 g. Calcule el % de agua en el hidrato. Si la masa molar del
residuo es 156,6 g/ mol, Cuántos moles de agua están presentes por cada mol de hidrato? Hidrato = 4,99 g Sal = 3,19 g Agua = 1,8 g 3,19 g sal .1 mol = 0,02 mol de sal 159,6 g sal 1,8 g H2O . 1mol H 2O = 0,1 18 g H2O
1) % H 2O = 1,8 g H 2O . 100 = 36% 4,99 g hidrato 2) 0,02 = 1 hay 5 moles de H 2O por cada mol 0,1 5 de hidrato.
6. Un hidrato tiene como fórmula molecular ZnSO 4 . 7 H2O. Si el % de agua de este hidrato es de 43,7% ,Qué peso de hidrato debe calentarse para dejar como residuo 3,25 g de sal anhidra? 56,3 % = 3,25 x 100 hidrato hidrato = 3,25 x 100 = 5,77 g 56,7
BIBLIOGRAFÍA • • •
Brown, Th. 1998, “Química La ciencia central”, 7 edición 1998, prentice hall, México. Manual de laboratorio de química 1 Windnolz, M. The Merk Index, IX edición, U.S.A, Merk and co, 1976
2SMg +2 02 (g) (s) O 8 +8 2 Al + 6 HCl
8 SO2 2 MgO (S) 2 AlCl 3 + 3H2
