PRACTICA-Nº-7-ESTEQUIOMETRIA cuestionario resuelto

ESTEQUIOMETRIA

PRÁCTICA Nº 7 ESTEQUIOMETRIA I.  

II.

OBJETIVOS Determinar el reactivo limitante en una reacción química Determinar el rendimiento de una reacción química

PRINCIPIOS TEÓRICOS

Estequiometria: Es un estudio de las relaciones de mol, masa, energía y volumen en las reacciones químicas; en otras palabras es la medición de las cantidades relativas de los reactantes y productos en una reacción química completa y balanceada.

Ley de la Conservación de la Materia: En toda reacción química la suma de los pesos de los reactivos será igual a la suma de los pesos de los productos obtenidos, es decir, no habrá cambio detectable en la masa.

Reactivo Limitante Cuando una reacción se detiene porque se acaba uno de los reactivos, a ese reactivo se le llama reactivo limitante pues determina o limita la cantidad de producto formado. Rendimiento: La cantidad real obtenida del producto, dividida por la cantidad teórica máxima que puede obtenerse (100%) se llama rendimiento. Rendimiento teórico La cantidad de producto que debiera formarse si todo el reactivo limitante se consumiera en la reacción, se conoce con el nombre de rendimiento teórico.A la cantidad de producto realmente formado se le llama simplemente rendimiento o rendimiento de la reacción. Es claro que siempre se cumplirá la siguiente desigualdad Rendimiento de la reacción ≦ rendimiento teórico

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ESTEQUIOMETRIA Una cantidad que relaciona el rendimiento de la reacción con el rendimiento teórico se le llama rendimiento porcentual o % de rendimiento y se define así:

 

       

Molaridad (M) Es la cantidad de sustancia de soluto (expresada en moles), contenida en un cierto volumen de disolución, es decir:

III. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL a)

Materiales: - Tubo de ensayo - Gradilla - Embudo -

Matraz Pipetas (5 y 10 ml) Propipeta Bagueta Papel filtro (pesado) Cápsula de porcelana Pinza para crisol

b)

Equipos - Estufa eléctrica - Balanza

c)

Reactivos: - Solución de Pb(NO3)2 - 0,1 M - Solución de KI – 0.06 M

d)

Procedimiento: De las soluciones agregar al tubo las siguientes cantidades:



.

Solución KI

Solución Pb(NO3)2

5 ml

6ml

2


ESTEQUIOMETRIA 

Se toma el papel filtro ya pesado y se coloca en el embudo, debajo del cual se coloca el matraz para recepción de la solución, se procede a filtrar la solución para recoger el precipitado.



Se lava el tubo de ensayo agregando agua destilada de la piceta y se agita el tubo de ensayo, luego se vierte rápidamente en el embudo con el papel de filtro, repitiendo hasta que el tubo de ensayo quede limpio.



Al final se agrega agua al embudo tratando de que toda la SALpase por el papel filtro.



Sacar el papel filtro que contiene el precipitado con mucho cuidado y colocar en la capsula de porcelana. Se procede a calentar en la estufa por unos 15 min a temperatura o de 150 C.



Se retira de la estufa el papel con el precipitado, se espera a que enfrié y se pesa.



Anotar los datos en la siguiente tabla.

IV. TABLA DE RESULTADO 1. 2.

Ensayo

Escriba la ecuación química balanceada dela reacción. Complete las siguientes tablas de datos: M (mol/L)

Volumen (ml)

Moles (n)

W RL Teór. (g)

W prod. teó. (g)

W prod. exp. (g)

%Rend.

KI Pb(NO3)2 Reactivo limitante RL

RL W RL teórico W producto teórico W producto experimental

: reactivo limitante : peso teórico del reactivo limitante : peso teórico del producto insoluble (W teórico) : peso experimental del precipitado (W exppp)

% Rendimiento = [(W exppp) / W teórico] x 100 3


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V.

CUESTIONARIO

1. Con tus palabras define la ley de la conservación de la materia La materia es una sola no se destruye solo se transforma, cabe decir que un cambio físico no es destrucción y tampoco lo es un cambio químico como se suele pensar. 2. ¿Para qué nos sirven las fórmulas de los compuestos? Para poder simplificar y representar los compuestas además de ser una forma mucho mas rápida de reconocer los compuestos. 3. Uno de los procesos industriales para obtener soda cáustica, emplea una disolución de Carbonato de sodio al 20% en masa y densidad 1.2 g/mL, además de hidróxido de calcio (lechada de cal) en exceso. La ecuación que representa este proceso es: Na2CO3 + Ca (OH) 2 2NaOH + CaCO3 a) ¿Cuál de los reactivos es el limitante? Carbonato de sodio b) ¿Cuántos litros de disolución de NaOH (12% en masa y densidad 1.1309 g/mL) se obtienen cuando se utilizan 100 L de la disolución de carbonato de sodio? 1.2=

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

de carbonato de sodio al 100%

Al 20% en masa 24000gr Masa molar= 106 226.41 gr/ml talque por coeficientes estequiometricos utilizando aspa 1 2 226.41 x X=452.82gr en litros=20.21 litros de NaOH c) ¿Cuántos gramos de NaOH puros contienen los litros de disolución de NaOH del inciso anterior? 452.82 gr puros dado que no nos dan eficiencia de la relación se supone que es 100% UTP | Laboratorio de Química

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d) ¿Cuál es el rendimiento del proceso si solo se obtienen 20 kg de carbonato de calcio? (considera los datos del inciso “b”) Convertimos a gramos y hayamos la cantidad de moles gramo = masa/volumen molar 200gr/mol del carbonato de calcio (producto) 226.41 gr/mol de carbonato de sodio Porcentaje de la reacción =

 

 = 88.33% es la eficiencia de la

reacción 4. La ecuación que representa el proceso comercial para obtener sosa, cloro e hidrógeno es: 2NaCl + 2H2O 2NaOH + Cl2 + H2 Si se utilizan 40 kg de NaCl al 93% en masa y 11.5 litros de agua pura (*) a) ¿Cuál de los reactivos actúa como limitante? 40kg y 58.5 de masa molar = 635.89 mol gramo de NaCl 11.5L= 0.51 mol gramo de agua pura Limitante obviamente el NaCl 2/635.89 b) ¿Cuántos gramos de NaOH se producen si el rendimiento del proceso es del 80%? Trabajando en gramos tenemos 37200gr de NaCl Talque utilizando aspa y coeficientes estequiometricos 2 2 37200 37200 Al 100% Al 80% seria = a 29760gr de NaOH

c) ¿Qué cantidad queda del reactivo que está en exceso? Seria

 

-

 

3.92 -0.0031 Abría 3.9162gr/mol de reactivo limitante

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ESTEQUIOMETRIA 5. Una planta industrial necesita producir 7800 kg de sulfato de calcio. Para ello dispone desuficiente cantidad de las dos materias primas necesarias, carbonato de calcio y ácidosulfúrico. El carbonato de calcio se encuentra en estado puro y el ácido sulfúrico endisolución de densidad 1.2 g/mL y 90% de pureza. Si se sabe que el rendimiento de lareacción es del 84%. ¿Qué volumen de la disolución de ácido sulfúrico debe emplearse? La ecuación que representa al proceso es: CaCO3 + H2SO4 CaSO4 + H2CO3 Se puede ver que los coeficientes estequiometricos son 1 en todos los casos talque seria un intercambio directo 7800000/0.84= gr de H2SO4 9285714.28gr de H2SO4 Datos anteriores 1.2gr/ml y al 90% 9285714.28gr/1.2 = ml de H2SO4 7738095.23ml de H2SO4 Esto es al 100% Al 90% seria= a 6964285.707 mililitros o 6964.28Litros de H2SO4

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