Universidad Nacional “Santiago Antúnez De Mayolo”
Facultad Ing. Industrias Alimentarias Alimentarias Escuela Profesional De Ing. Industrias Alimentarias Alimentarias Curso:
QUÍMICA GENERAL
Tema: “Ley De Las Proporciones Definidas” Secuencia De
Docente:
Reacciones Químicas
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ÍNDICE
Apéndice
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Introducción
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Objetivos
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Ley De Las Proporciones Definidas O De Proust.
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Detalles Experimentales
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Procedimiento Experimentales
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Experimento N°1
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Experimento N°2
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Experimento N°3
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Experimento N°4
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Experimento N°5
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Experimento N°6
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Resultados
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Tabla De Resultados
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Resultados Experimento
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Conclusiones
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Bibliografía
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INTRODUCCIÓN
En el presente informe detallaremos y describiremos el procesos de la practica N°10 del manual de laboratorio de química general de la UNASAM, “Ley De Las Proporciones Definidas” Secuencia De Reacciones Químicas, en la que se trabajó con el elemento químico “Cu” y se utilizó una serie de
reactivos químicos, esperamos que cumpla con las expectativas y el resultado sea el esperado de la práctica.
OBJETIVO
Poder comprobar que se cumpla la Ley de las Proporciones Definidas o de Proust
PRINCIPIOS TEORICOS Ley de las proporciones definidas o constantes (Ley de Proust).
La labor de Lavoisier proporcionó una sólida base teórica para el análisis cuantitativo y pronto surgieron los estudios que condujeron a lo que posteriormente se denominó Ley de las Proporciones Definidas, que a finales del siglo XVIII, dio origen a una gran controversia entre Berthollet y Proust, que duró casi ocho años. Joseph Louis Proust (1754-1826) sostenía que la composición porcentual de un compuesto químico era siempre la misma, independientemente de su origen, por el contrario Claude Louis Berthollet (1748-1822) afirmaba que los elementos, dentro de ciertos límites, podían unirse en todas las proporciones. Con el tiempo, se impuso el criterio de Proust apoyado en un experimento realizado en 1799, demostrando que la composición del carbonato cúprico era siempre la misma, cualquiera que fuese su método de obtención en la naturaleza o en el laboratorio: 5 partes de cobre, 4 de oxígeno y 1 de carbono. Por tanto: los elementos se combinan para formar compuestos, y siempre lo hacen en proporciones fijas y definidas. Por eso se dice que toda sustancia pura siempre tiene una misma composición o, cuando varios elementos reaccionan para formar un determinado compuesto, lo hacen siempre en una relación ponderal constante. Así 40.32 g de óxido de magnesio ( MgO) siempre contienen 24.32 g de magnesio y de 16.00 g de oxígeno y la combinación de estas mismas cantidades siempre da 40.32 g de óxido de magnesio.
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DETALLES EXPERIMENTALES
Materiales:
1 pipeta de 10 mL 1 agitador 1 vidrio de reloj 1 probeta de 50 mL 1 matraz Erlenmeyer de 150 ml 1 embudo 1 papel filtro 1 piseta 1 tubo de ensayo de 16 x 150 mm
Reactivos:
Alambre de cobre: Cu Ácido nítrico concentrado: HNO3 CC Hidróxido de sodio 8M: NaOH Ácido sulfúrico 2M: H2SO4 Papel tornasol Fosfato de sodio 1M: Na3PO4 Magnesio en tiras: Mg Ácido clorhídrico concentrado: HClcc
Procedimiento Experimental
Experimento N° 1 Secuencia de reacciones químicas. Ley de las proporciones constantes. “Preparación de Cu(NO 3)2 por oxidación de Cu en HNO 3”
1. Pesar con la máxima precisión 0.15g de viruta de Cu. 2. Colocar en el matraz de 150 ml y agregar HNO 3 16M hasta 1.5ml. deje reposar hasta que el cobre este completamente disuelto, esto llevara un promedio de 3 minutos. La solución contienes Cu(NO 3)2 los humos café son gas de NO2. La siguiente ecuación representa la reacción química que se verifica. Cu+4HNO3→Cu(NO3)2+2NO2+2H2O 3. Diluir la solución de Cu(NO3)2 con 20 ml de agua destilada y guardarla para el experimento N°2. Experimento N° 2 “Preparación de Cu(OH)2 a partir de
Cu(NO3)2” 4
Esta es una transformación de doble descomposición. Cu(NO3)2+ NaOH→NaNO3+Cu(OH)2 El NaOH también reacciona con exceso de HNO 3, presente en la solución: NaOH+HNO3→ NaNO3+H2O 1. A la solución Cu(NO3)2 agregar NaOH 8M gota agota con agitación constante, la solución se transformara en un precipitado de Cu(OH)2. 2. Continuar agregando gotas de NaOH 8M con agitación hasta que la solución este alcalina (utilizar papel tornasol). La precipitación de Cu(OH)2 es completa. 3. Pruebe la naturaleza de la solución (si es acida o alcalina) de la manera siguiente. Colocar en una luna de reloj totas de tornasol rojas y azules después tocarlas con el agitador previamente humedecido en la solución. 4. Posteriormente agregar 30ml de agua al matraz y agite bien, deje reposara durante pocos minutos mientras el precipitado e asienta. Decante con cuidado la mayor parte del líquido, cuidado de que no pase algo de precipitado. Experimento N° 3 “Preparación de CuSO4 a partir del Cu(OH)2”
Esta reacción de doble descomposición, en la cual el hidróxido solido de un metal reacciona con ácido H2SO4, para formar una sal de CuSO 4 y agua. La ecuación química para esta reacción es: Cu(OH)2+ H2SO4→CuSO4+2H2O 1. Lentamente agregue H2SO4 2M con agitación constante, al matraz que contiene el Cu(OH)2, hasta que todo el precipitado sea disuelto. Guardar la solución de CuSO4 para el experimento N°4. Experimento N° 4 “Preparación de Cu3(PO4)2 a partir de CuSO4”
En esta reacción de doble descomposición la sal soluble, Na 3PO4, pasa a forma una sal insoluble, Cu3(PO4)2. La ecuación química para la reacción es la siguiente. 3CuSO4+2Na3PO4→Cu3(PO4)2+3Na3SO4
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1. La solución de CuSO4agragara NaOH 8M gota a gota, con agitación constante hasta que el precipitado azul de Cu(OH)2 sea persistente y la solución adquiera una coloración azul oscuro. El NaOH es agregado para neutralizar el exceso de H2SO4 de acuerdo a la ecuación. 2NaOH+H2SO4→Na2SO4+2H2O 2. Después de agregar 10ml de Na 3PO4 1M agitando la solución vigorosamente. El precipitado azul es Cu 3(PO4)2. 3. Pruebe la solución con pale tornasol. Si es acida agregue más NaOH 8M gota a gota con agitación constante, hasta que esté completamente alcalina. 4. Adicionar 20ml de agua destilada, agite bien y luego filtre usando un embudo de tallo largo, el papel filtro debe estar bien adherido al embudo. El embudo debe estar limpio para la solución que fluya por él, no se pegue a las paredes. No poner demasiada solución en el embudo. Las ultimas partículas de Cu 3(PO4)2 deben ser pasadas del matraz al filtro con unos pocos mililitros de agua. Guarde el precipitado en el filtro para el experimento N° 5. Experimento N° 5 “Preparación del CuCl2 a partir de Cu3(PO4)2”
En esta reacción de doble descomposición en HCl reacciona con la sal Cu3(PO4)2 para formar una sal soluble CuCl2 y un ácido soluble H3PO4. 1. Después que quedo el Cu3(PO4)2 en el papel filtro se agrega 15ml de HCl 6M para que este caiga en el matraz. Esta solución debe ser vertida sobre el papel filtro hasta que ya no haya más sólido remanente. Con esto se formara una solución de color verdoso CuCl2. 2. Después enjuague el papel filtro con 20 a 30 gotas de agua destilada dejando que el producto de la enjuagada caiga en la solución de CuCl 2. Guarde y continúe. Experimento N° 6 “Preparación de Cu a partir de CuCl 2”
Esta reacción de desplazamiento en la cual el metal más activo, MG, remplaza al metal menos activo, Cu del CuCl2, la reacción es: Mg+2HCl→MgCl 2+H2
1. Si la solución de CuCl2 tiene un volumen menor al 15ml péselo a un tubo de ensayo, el cual se pesara y anotara la masa. Si el volumen excede de 15 ml déjelo en el matraz. 2. A la solución del CuCl2 agregue 4 o 5 trozos de Mg y déjelas sumergírselas agitando constantemente. El Cu en solución es 6
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desplazado por el Mg y precipita, el color azul desaparecerá gradualmente. Durante el proceso de desplazamiento el Mg también reacciona con el HCl para liberar H2. Si es necesario agregar más Mg. Cuando el color azul ha desaparecido completamente, dejando un depósito de Cu rojo y la solución es decolorada, deje asentar el Cu decante la mayor parte del líquido y lave el Cu por decantación o filtración con 15ml de H2O destilada. si se realizó la separación del Cu por medio de decantación, y la precipitación del Cu fue llevada a cabo en un matraz, pase el Cu al tubo de ensayo que fue pesado, es muy importante que no pierda Cu en esta operación. Las últimas partículas de Cu pueden ser quitadas del matraz con poca agua usando una piseta, lo que quedará en el agitador al quitar el Cu, también será quitado mediante la piseta. Drene cuánta agua sea posible del tubo de ensayo que contiene el Cu. Ponga el tubo de ensayo en una estufa cuando este seco sáquelo y péselo. Entregar al profesor responsable el cobre obtenido. RESULTADOS
Tabla De Resultados: Masa del Cu Masa del vaso precipitado Masa del vaso precipitado con el CU recuperado Masa del Cu recuperado Porcentaje del Cu original recuperado
0.15g 58.87g 58.98g 0.11g 73.30%
Resultados del Experimento Experimento N° 1
Viruta de Cu, Cu en vaso precipotado, Acido nitrico. 7
En contacto del ácido nítrico con el Cu se disuelve expulsando un gas de color café NO2
Diluimos con agua destilada la solución Experimento N° 2
Agregamos NaOH 8M hasta que se transforme en un precipitado de Cu(OH)2
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Prueba de naturaleza (alcalina), agregamos agua 30ml y reposo para el proceso de decantación extrayendo la mayor parte de líquido. Experimento N° 3
Agregamos H2SO4 a l Cu(OH)2 hasta que el precipitado se disuelve Experimento N° 4
Agregamos NaOH 8M gota a gota hasta que esté de color azul oscuro, luego agregamos Na3PO4 gota agota hasta que alcalina. Y verificamos con el papel tornasol 9
Teniendo la solución alcalina procedemos al filtrado Experimento N° 5
Al resultado de la filtración procedemos agregar ácido clorhídrico luego lavamos los residuos en el papel filtro
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Experimento N° 6
Agregamos pedazos de MG hasta que deje de reaccionar y cambie de color
Se forma un depósito de color rojo Cu en el fondo del precipitado luego sacamos todo en lo posible el líquido y llevamos la muestra a la estufa, después lo pesamos y realizamos los cálculos para ver cuánto de Cu hemos recuperado.
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CONCLUSIONES 1. El manejo del Cu y la aplicación de Secuencia De Reacciones Químicas en dicha práctica que se han empleado no ha sido de una presión de un 100%, se comprobó la Ley De Las Proporciones Definidas se cumple al seguir y comprobar los resultados de la práctica. 2. Cuando dos o más elementos se combinan para forma u compuesto independientemente del tipo de tipo de proceso por el cual originan dicho elemento, sus proporciones serán definidas, en una relación de peso constante. 3. Un compuesto puro siempre contiene los mismos elementos en una relación de proporcionalidad definida.
BIBLIOGRAFÍA
1. http://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_las_proporciones_constantes 2. https://es.scribd.com/doc/85791594/PRACTICA-DE-LABORATORIONo-3-3ER-ANO-LEY-DE-PROPORCIONES-DEFINIDAS 3. http://es.slideshare.net/BF66/ley-de-las-proporciones-definidas-oconstantes. 4. Brown, T.L. Lemay. H.E. & Bursten, B.E. 1999. Quimica: La ciencia central. Pearson-Prentice may, septima edición, México. 5. Chang, R. 2002. Quimica, editorial McGraw-Hill, Septima Edición, Colombia. 6. Manual de Laboratorio Química general Quinta Edición- Facultad de Ciencias- UNASAM
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