Práctica: Determinación de la estequiometría de una reacción química por análisis gravimétrico
Rody Andres Arquez, Dilan Alexander Chilito, Yorland Stiven Ramirez, Luigi Alejandro Sarria
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[email protected] Química Aplicada a la Industria, SENA - ASTIN Fecha de Realización: 9 de Noviembre de 2017. Fecha de Entrega: 22 de Noviembre de 2017.
Resumen La gravimetría es una de las técnicas utilizadas por sus análisis cuantitativos, con los cuales se busca determinar la cantidad de analito en una muestra, para la práctica se utilizo el metodo de precipitacion con el fin de determinar la estequiometría de una reacción entre una solución de Cloruro de bario (BaCl ₂ ) y una solución de Carbonato de sodio (Na ₂ CO₃ ), cada una al 0,5 M. Se trabajaron con cinco mezclas con diferente adición de la solución de Carbonato de sodio, dando una sal poco soluble en agua de Carbonato de bario (BaCO ₃ ), se filtró, se secó y se peso esta sal dando diferentes datos la mezcla de mayor cantidad de sal fue 0,3002 g BaCO ₃ (Mezcla 4) y la menor cantidad fue 0,0992 g BaCO ₃ (Mezcla 1). Por medio de la estequiometría se determinó cual había sido el reactivo limitante en la reacción de cada mezcla y se realizó una comparación entre los valores dados y los valores teóricos, dando como resultado un porcentaje de error de -0,3%.
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Precipitación,
Análisis
gravimétrico, 1
Estequiometría,
Reactivo
limitante.
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1. Objetivos General Aplicar el método gravimétrico de precipitación para la determinación de la estequiometría de una reacción química. Específicos Determinar la cantidad de producto que se debería obtener mediante una reacción estequiométrica teniendo como base el reactivo limitante de la reacción. Comparar los valores de precipitado obtenido mediante la relación entre valor teórico y valor experimental, definiendo así el porcentaje de error presentado en el desarrollo de la práctica.
2. Introducción CIN (2009) La gravimetría es altamente utilizada por sus métodos de análisis cuantitativos , los cuales se basan en mediciones precisas y exactas en busca de determinar la masa de un analito, el cual ha sido previamente separado de la matriz, es decir la muestra, ya sea como una fase más o menos pura, siendo el componente mismo o un compuesto de composición conocida. Aunque los métodos gravimétricos se incluyen entre los más antiguos de la quimica analitica siguen en vigencia en la actualidad. Uno de los métodos gravimétricos utilizados es el método por precipitación, como su
nombre lo dice consiste en hallar la masa del analito por medio de una precipitación. Khan Academy (s.f.) Esta precipitación se da por la reacción del analito encontrado en solución con un reactivo que da como producto una sal poco soluble, esta sal es separada de los componentes líquidos por filtración y su masa es utilizada para realizar los cálculos con la ecuación química balanceada para hallar la cantidad de los compuestos que dieron lugar la reacción.
3. Metodología experimental El análisis gravimétrico por precipitación se se le realizó a disoluciones acuosas de Na 2CO3 y BaCl2. Se inició calculando los gramos necesarios para preparar 25 mL de soluciones 0.50 M de Na2CO3 y BaCl2. Estas soluciones fueron preparadas en matraz aforados y con ayuda de una pipeta graduada de 5 mL se agregaron 3 mL de la solución de BaCl 2 a cada uno de los cinco tubos numerados dispuestos para ello; con otra pipeta de 5ml se fue agregando de 1,2,3 mL y así sucesivamente de la solución de Na 2CO3 a cada tubo según su número, al ir agregando los mL de Na 2CO3 se notaba la formación de una sal en cada tubo, la cual se necesitaba separar del resto de la solución, para ello se empleó, tres embudos, cinco papeles filtro y tres beakers. Para la filtración de la sal se fijó un papel filtro en cada embudo con ayuda de agua destilada, luego se dejó un beaker bajo cada embudo y se vertió cada solución con su respectiva cantidad de sal para su filtración;
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cuando dejaron de caer gotas por los embudos, se vertió lo recogido en los beaker en los respectivos tubos donde estaba anteriormente la solución y la sal, con el fin de que si cualquier traza de la sal hubiera quedado en el tubo sea filtrada, luego de que todas las sales fueron filtradas, estas se llevaron junto a su papel filtro al horno para secarlas hasta obtener un peso constante.
Esta gráfica se realizó a partir de los datos obtenidos durante el practica en esta se establece la relación entre los gramos de carbonato de bario y el volumen en mL del carbonato de sodio. Tabla 2 Datos teóricos de la masa del precipitado.
4. Datos y Cálculos Tabla:1. Datos experimentales obtenidos en la práctica.
Con los datos obtenidos en la tabla 2 se procede a realizar una gráfica de comparación relacionando la masa de carbonato de bario obtenido y teórico
Gráfico 1
: Gráfica experimental Relación entre
Gramos de carbonato de bario con el volumen del carbonato de sodio en mililitros.
Gráfica 2: Comparación de datos teóricos y experimentales .
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Cálculo del %error: Promedio del peso de precipitado valor experimental: 0,0992+0,1983+0,2895+0,3002+0,3001/5= 0,23746 g
Promedio del peso de precipitado valor Teórico: 0,09867 + 0,19734 + 0,29601 + 0,29601 + 0,29601 = 0,236808 g
Cálculo realizado para obtener los moles de BaCl2:
Con la siguiente fórmula se procede a determinar el porcentaje de error:
Tabla 3 : Moles utilizados en los tubos de ensayo.
Calculo del numero de moles de los reactivos: Cálculos realizados para obtener los moles de Na2CO3 : Cálculo porcentaje de error por proceso: Tabla 4: Porcentaje de error de cada tubo.
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5. Resultados y discusión
masa se conserva, es decir, la masa total de los reactivos es igual a la masa total de los productos . ”
De acuerdo a la práctica de laboratorio se trabajó el método de precipitación para hallar la estequiometria de la reacción: (Na2CO3+BaCl -> 2NaCl+BaCO3) se decretó la cantidad en gramos que se debería obtener de los compuestos. Se tuvo presente la identificación del reactivo limitante, siendo este aquel que está en menor proporción y por ende se consume más rápido en la reacción, se realizó una tabla donde se hallaron las molaridades de cada uno de los reactivos y así se determinó el reactivo limitante. El reactivo limitante en la práctica comenzó siendo el Na2CO3 (Tubos 1 y 2) en el tubo 3 hay un punto de equilibrio en el cual ambos reactivos pueden ser el reactivo limitante, a partir del 4 tubo el reactivo limitante terminó siendo el BaCl. el cálculo en el porcentaje de error arrojó un resultado negativo (0.3); debido a un exceso al momento de agregar Na2CO3.
2. Se concluye que se obtuvo un buen desarrollo de la práctica debido a los resultados obtenidos y la comparación entre los valores teóricos y experimentales entregando un porcentaje de error de -0.3. 3.Se determinó el reactivo limitante estequiometricamente con el objetivo de hallar la cantidad de producto conseguido teóricamente.
7. PREGUNTAS 1. Para el tubo por usted seleccionado en la 1. sección 3 anterior, ¿Cuál es la naturaleza del filtrado? ¿Si a este filtrado se le evapora toda el agua quedaría algún residuo? ¿De qué? ¿Cuánto de él? R/ La naturaleza del filtrado es que posee un R/ mayor kps, por lo cual es más fácilmente soluble en agua y por tal motivo pasa por el papel filtro. Al evaporar toda el agua del filtrado quedaría 0,17532 g de NaCl.
2. Para el tubo N° 5 responda la misma pregunta 2. anterior.
6. Conclusiones
R/ En este tubo pasaría los mismo que la pregunta R/ En anterior pero esta contaría con 0,2922 g de NaCl
1. Se puede concluir que la estequiometria de la reacción mediante la aplicación del método gravimétrico permitió calcular la masa y el volumen de los sustancias utilizadas. Esta ley fue comprobada, experimentalmente y enunciada por (Lavoisier.1785) (Lavoisier. 1785) En toda reacción química la
3. Se requiere saber cuánta sal, NaCl, hay en un agua marina para lo cual se trató 50 gramos del agua con un exceso de solución de nitrato de plata AgNO3.El precipitado de AgCl formado f ormado se f iltró, se
“
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fue de 1.23 g. Calcule el porcentaje (peso a peso) de NaCl en el agua marina.
Cuchillo, L., Páez, P., & Rengifo, I. (28 de Abril de 2014). Determinación de la estequiometría de una reacción
R/
química
por
análisis
gravimétrico.
Obtenido
de
https://kupdf.com/download/determinacion-dela-estequiometria-de-una-reaccion-quimica-poranalisisgravimetrico_59d1319308bbc514626870a3_pdf
8. Referencias CIN. (2009). Métodos gravimétricos de análisis químico.
Obtenido
de
http://www.cin.edu.uy/bqa/pdf/metodos_gravim
Flórez, J., & Parra, R. (s.f.). Determinación de una
etricos_de_analisis_quimico.pdf
estequiometría en una reacción química. Obtenido
de https://es.scribd.com/doc/21465206/Determinaci Khan Academy. (s.f.). Análisis gravimétrico y gravimetría
de
precipitación.
Obtenido
de
https://es.khanacademy.org/science/chemistry/c hemical-reactions-stoichiome/limiting-reagentstoichiometry/a/gravimetric-analysis-andprecipitation-gravimetry
Taxonomia
de
Bloom. (s.f.).
Obtenido
de
http://www.icomoscr.org/m/investigacion/[METO DOS]ObjetivosTaxonomiaBloom.pdf
on-de-Una-Estequiometria-de-Una-ReaccionQuimica