Informe de Laboratorio n 02

Ingeniería metalúrgica v ciclo

FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA Y METALURGICA ESCUELA PROFECIONAL DE INGENIERIA METALURGICA

INFORME DE LABORATORIO N°02 DETERMINACION GRAVIMETRICA DEL AGUA DE CRISTALIZACION DEL CLORURO DE BARIO

PROFESORA: IG. DELICIAS NATIVIDAD HUAUSPOMA INTEGRANTES -CADILLO PEREZ NAHUM -CIPRIANO ANTONIO NOLBERTO -CHIRINOS DIAS GARY BLAKCAY B LAKCAY -CALERO SALGADO KEVIN -DELGADO AQUINO JENIFER

HUACHO-2018


PRESENTACION El presente informe elaborado por un grupo de alumnos de la faculta de ingeniería metalúrgica v ciclo trata sobre la identificación o el porcentaje de agua que hay en sustancia solidas hidratas para lo cual llevaremos en práctica todo lo aprendido sobre el análisis gravimétrico cada paso a aplicar detalladamente utilizando materiales proporcionados en el laboratorio pues to que es muy importante saber el porcentaje de agua que poseen cada sustancia para luego por ultimo detallar el resultado buscado o la identificación de la cantidad de agua que poseen las sustancias solidas sabiendo que: La gravimetría es una de las principales divisiones de la química analítica. La cantidad de componente en un método gravimétrico se determina por medio de una pesada. Para esto, el analito se separa físicamente de todos los demás componentes de la mezcla, así como del solvente. La precipitación es una técnica muy utilizada para separar el analito de las interferencias; otros métodos importantes de separación son la electrolisis, la extracción y la volatilización.


INTRODUCCION El análisis gravimétrico consiste en determinar la cantidad proporcionada de un elemento, radical o compuesto presente en una muestra, eliminando todas las sustancias que interfieren y convirtiendo el constituyente o componente deseado en un compuesto o composición definida, que sea susceptible de pesarse al resultado final. El analito se convierte en un precipitado poco soluble, que se filtra, se purifica, y se pasa a un proceso de secado para luego convertiste en un producto de composición conocida (mediante un tratamiento térmico), y finalmente se pesa. A partir de la masa de este producto se determina la cantidad original del porcentaje de agua que contiene cada sustancia estudiada No todos los precipitados insolubles son adecuados para el análisis gravimétrico. Por ejemplo, algunos de los precipitados importantes de la marcha analítica cualitativa no se pueden utilizar cuantitativamente, y por ello por varias razones. Por ellos algunas propiedades de los precipitados para ser aplicados como base de métodos de precipitación cuantitativa son por solubilidad y pureza


OBJETIVOS OBJETIVOS PRINCIPALES Determinar el porcentaje de agua en las sustancias mediante el método gravimétrico. Realizar la medida o el pesado dela sustancia o el reactivo adecuadamente según la cantidad necesaria. Desarrollar los cálculos adecuadamente sin ningún tipo de error ya que esto nos proporcionan el resultado buscado es decir el porcentaje de agua en la sustancia.

OBJETIVOS GENERALES Desarrollar una capacidad de poder trabajar con equipos de laboratorio un poco más complejas. Saber el método y/o la utilización de la balanza analítica a perfección ya que el pesado es el primer paso fundamental en el análisis gravimétrico Saber a la perfección o para que sirve y la función de todos los instrumentos de laboratorios usados en la práctica gravimétrica y no simplemente usarlas por usar. Ente otros.

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MARCO TEORICO Durante el calentamiento los hidratos cristalinos se descomponen desprendiendo agua. Mediante esta propiedad se determina el contenido de agua de cristalización en la mayoría de los hidratados así para la práctica corresponde el Bacl2:h2o pierde agua si se calienta a una temperatura superior a los 100°c en una estufa de armario. Otras sales hidratadas deben calentarse a temperaturas determinadas porque cuando s eleva la temperatura del hidrato se descompone. La determinación del agua en sustancias solidas es uno de los casos más importantes de determinación puesto que el agua en sustancias solidas es uno de los casos más importantes de determinación, puesto que el agua frecuentemente es la parte integrante de la estructura cristalina de algunas sustancias llamadas hidratos cristalinos. el contenido de agua de cristalización de los hidratos cristalinos responde a fórmulas químicas definidas, por ejemplo: BaCl22H2o. CuSO4.5H2o. NaSo410H2o. entre otros por consiguiente el agua de cristalización se llama también agua estequiometria. los hidratos cristalinos hallándose en un recipiente cerrado pueden descomponerse parcialmente, formando una sustancia anhidra y vapor de agua. La descomposición se puede solo hasta el momento en que la presión de vapor en el r ecipiente alcanza cierta magnitud definida para el hidrato cristalino a una temperatura dada esta magnitud se denomina presión del vapor de hidrato cristalino. En este caso se establece un estado de equilibrio dinámico El término Gravimetría (del lat. gravis, pesado, y –metría, medida), se refiere a la separación, por medios mecánicos, de los minerales y la ganga (materia que acompaña a los minerales y que se separa de ellos como inútil), basándose en sus respectivas densidades.3 Los métodos gravimétricos se clasifican con base a la forma en que se efectúa la separación de la sustancia a determinar y los más importantes son:

MÉTODO POR PRECIPITACIÓN En éste el analito es convertido en un precipitado poco soluble, luego se filtra, se purifica, es convertido en un producto de composición química conocida y se pesa. Para que este método pueda aplicarse se requiere que el analito cumpla ciertas propiedades.3 Baja solubilidad Alta pureza al precipitar Alta filtrabilidad Composición química definida al precipitar Método por volatilización

Ingeniería metalúrgica v ciclo En este método se miden los componentes de la muestra que son o pueden ser volátiles. El método será directo si evaporamos el analito y lo hacemos pasar a través de una sustancia absorbente que ha sido previamente pesada así la ganancia de peso corresponderá al analito buscado; el método será indirecto si volatilizamos el analito y pesamos el residuo posterior a la volatilización así pues la pérdida de peso sufrida corresponde al analito que ha sido volatilizado. El método por volatilización solamente puede utilizarse si el analito es la única sustancia volátil o si el absorbente es selectivo para el analito.3 El peso de la muestra antes y después de la volatilización de un solo compuesto puede servir para la determinación gravimétrica indirecta del agua y de dióxido de carbono. Para el agua se utilizan temperaturas entre 1050 y 1100 C, para el CO2 se utilizan temperaturas más elevadas. Todos los alimentos, cualquiera que sea el método de industrialización a que hayan sido sometidos, contienen agua en mayor o menor proporción. Las cifras de contenido en agua varían entre un 60 y 95% en los alimentos naturales. El agua puede decirse que existe en dos formas generales: "Agua libre o agua no esencial" y "Agua ligada o Agua esencial". El agua libre o absorbida, que es la forma predominante, se libera con gran facilidad y es estimada en la mayor parte de los métodos usados para el cálculo del contenido en agua. El agua ligada se halla combinada o absorbida. Se encuentra en los alimentos como agua de cristalización (en los hidratos) o ligadas a las proteínas. Estas formas requieren para su eliminación en forma de vapor un calentamiento de distinta intensidad. Parte de la misma permanece ligada al alimento incluso a temperatura que lo carboniza.


MÉTODOS DIRECTOS: El constituyente volatilizado o desprendido se absorbe en un medio adecuado y se determina el aumento de peso. El método es específico si no hay presentes otros componentes volátiles que puedan absorberse. Por ejemplo, puede determinarse agua en un sólido calentando la muestra a una temperatura adecuada y absorbiendo el agua volatilizada en un deshidratante adecuada tal como (ClO4)2Mg anhidro. Aún si hubiera CO32- en la muestra, el CO2 desprendido por calentamiento NO interferirá, ya que el gas no es retenido por el (ClO4)2Mg. Análogamente puede determinarse el CO2 presente como CO32- o HCO3- , tratando la muestra con exceso de ácido y absorbiendo el gas en una sustancia apropiada tal como cal sodada, después que la corriente del gas ha sido pasada a través de un deshidratante para eliminar el vapor de agua. Por lo tanto, tenemos en este caso una separación química de dos constituyentes volátiles. A veces se efectúa la separación de componentes volátiles por métodos físicos como la condensación fraccionada. Evidentemente es fácil hacer la determinación de modo que puedan obtenerse simultáneamente el contenido de H2O y de CO2. Este procedimiento tiene una aplicación importante en el análisis elemental de compuestos orgánicos, en el cual se quema la muestra con una corriente de oxígeno, y el agua y el CO2, formados por oxidación del hidrógeno y el C respectivamente, se absorben separadamente en un dispositivo adecuado de absorción.

MÉTODOS INDIRECTOS (POR DIFERENCIA): en este caso se determina el peso del residuo que queda después de la volatilización de un constituyente y se determina la cantidad del constituyente buscado (que puede ser tanto el volatilizado como el que queda en el residuo) en base al cambio de peso. Este método es muy simple, pero no aplicable a menudo, ya que puede haber mas de una sustancia volátil en la muestra o esta puede sufrir cambios químicos que conduzcan a cambios de peso del residuo (oxidación por ejemplo). Como ejemplo simple, supongamos que se desea hallar la cantidad de sal (o sales) disuelta en una disolución acuosa. Esto puede hacerse evaporado el agua, secando el residuo a una temperatura adecuada y pesándolo. El método tiene importancia práctica en la determinación indirecta de agua. Si lamuestra no se descompone por calentamiento puede determinarse su contenido acuoso, calentando a la temperatura suficientemente alta como para expulsar toda el agua y pesando luego el residuo. Si la sustancia se descompone y desprende productos volátiles a la temperatura requerida para expulsar el agua, a veces es posible agregar a la muestra una cantidad pesada de un sólido no volátil que se combine con los productos volátiles de descomposición y los retenga.


MÉTODOS ESPECIALES: la solubilidad diferencial de los componentes de la mezcla también es una propiedad que resulta útil en el análisis gravimétrico. Los métodos basados en este principio se usan frecuentemente en análisis orgánico, pero menos frecuentemente en análisis inorgánico. Puede citarse como ejemplo la separación y determinación de potasio en presencia de sodio por la extracción de los percloratos en esos metales con un solvente orgánico. El KClO4 es insoluble en alcohol absoluto mientras que el NaClO4 es fácilmente soluble. Es decir, lo consideramos como un método extractivo gravimétrico. En estos métodos, los componentes extraños que acompañan, son disueltos con un solvente apropiado y separado del componente o compuesto a determinar. Luego el residuo es pesado luego de haberse secado. Otro ejemplo, es la determinación de oro en aleaciones de plata que lo contienen en poca cantidad. Se disuelve con ácido nítrico fumante la plata y se pesa el oro. Este método es usado si tiene por lo menos 75% de plata. El cloruro de bario es comúnmente usado como una prueba de ion sulfato (ver las propiedades químicas más arriba). En la industria, cloruro de bario se utiliza principalmente en la purificación de salmuera en plantas de soda cáustica de cloro y también en la fabricación de sales de tratamiento térmico, endurecimiento de acero, en la fabricación de pigmentos, y en la fabricación de otras sales de bario. BaCl2 se utiliza también en fuegos artificiales para dar un color verde brillante. Sin embargo, su toxicidad limita su aplicabilidad. El cloruro de bario se usa también (con el ácido clorhídrico) como una prueba de sulfatos. Cuando estas dos sustancias se mezclan con una sal de sulfato, se forma un precipitado blanco, que es el sulfato de bario.

Ingeniería metalúrgica v ciclo PROCEDIMIENTO 1.-Lavar y colocar en la estufa para su secado un crisol de porcelana por un periodo de tiempo determinado. Luego se lleva al desecado para que se enfrié 2.-Pesar en la balanza analítica el crisol 3.-En el crisol de porcelana pesar exactamente un gramo de cloruro de bario químicamente puro. 4.- colocar el triángulo de calcinación y proceder a calentar. el calentamiento termina cuando tomando el crisol con una pinza metálica y haciendo girar se observa que la sustancia se desliza con facilidad por las paredes del crisol y porque está perfectamente blanco 5.-finalmnte se tasada a la estufa por un determinado tiempo y para luego poder llevarlo al desecador hasta que se enfrié, un ve s frio la muestra pesar en la balanza y efectuar los cálculos

MATERIALES -

1GRAMO DE CLORURO DE BARIO BALANZA ANALITICA CRISOL DE PORCELANA PINZA FUEGO PARA CALENTAR LA MUENTRA ESTUFA DESECADOR OTROS

CALCULOS: Para calcular el porcentaje de agua de hidratación que ay en una muestra se usa la siguiente formula

% de H2O=

.  ℎ .  

x100

gr= gramos de agua = peso inicial de la muestra – peso después de incinerado


DATOS EXPERIMENTALES DE LABORATORIO PESO DEL CRISOL= 20.5294gr PESO DEL CLORURO DE BARIO= 1.1277gr PESO DE LA MUESTRA DESPUES DEL CALCINADO= 21.2432

Reemplazando en la fórmula para obtener el porcentaje de agua de hidratación.

% de H2O=

.  ℎ .  

x100

gr. de agua de hidratación= 21.6571 – 21.2432 = 0.4139 gr. de la muestra = 1.1277

reemplazando datos tenemos: % de H2O=

0.4139

x100=36.70

1.1277

Entonces el porcentaje de agua de hidratación que hay en la mescla es de 36.70% De esta mera estamos probando la cándida de agua que hay en una muestra viendo que es notorio el porcentaje.


CONCLUCION Evidentemente las sustancias hidratadas posen una cierta cantidad notoria de agua en su estructura cristalina. Habiendo demostrado experimentalmente que las sustancias hidratadas se podría decir tienen agua es to pues nos da a conocer el porcentaje de agua que hay en cada sustancia sin más que diciendo al haber demostrado la cantidad en porcentaje de agua que hay en la sustancia trabajada concluimos este informe satisfactoriamente no habiendo tenido ninguna dificulta agradeciendo la colaboración y el aporte del grupo quienes realizamos este informe y ala docente por brindarnos el conocimiento necesario para poder realizar los trabajos de laboratorio sin ninguna dificultad.


CUESTIONARIO ¿DEFINA USTED QUE ES UN HIDRATO? DAR EJEMPLO Combinación de un compuesto y agua, una red cúbica (cristal) en cuyo interior se encuentra una molécula de agua, que es liberada cuando el hidrato es sometido aun alta temperatura, la red se rompe y deja escapar la molécula de agua. ejemplo: CuSO4.XH2O

¿DEFINICION DE AGUA DE CRISTALIZACION? El agua de cristalización es el agua que se encuentra dentro de las redes de los cristales pero que no se halla unida de manera covalente a ninguna molécula o ion. Es un término arcaico que precede a la química inorgánica estructural moderna, y que proviene de una época en la que las relaciones entre fórmula mínima y estructura eran poco comprendidas. Sin embargo, el término ha permanecido en el tiempo, y cuando se emplea de manera precisa puede resultar muy útil.

¿DEFINICION DE AGUA DE CONSTITUCION? un compuesto que se forma a partir de la unión, mediante enlaces covalentes, de dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno; su fórmula molecular es H2O y se trata de una molécula muy estable. En la estructura de la molécula los dos átomos de hidrógeno y el de oxígeno están dispuestos en un ángulo .

¿DEFINICION DE AGUA DE HIGROSCOPIA? La cantidad de agua higroscópica en el suelo, depende especialmente de su textura, composición mineral y contenido de materia orgánica. La mayor dispersión de las partículas y su mayor superficie de contacto, alto contenido de materia orgánica y arcilla favorecen a que el suelo capte mayor agua higroscópica. ¿PORUE ES INPRESINDIBLE LA DETERMINACION DEL AGUA DE CRISTALIZACION DE

UNA SUSTANCIA QUIMICAMENTE PURA.? Porque en este proceso, una sustancia sólida con una cantidad muy pequeña de impurezas se disuelve en un volumen mínimo de disolvente caliente si la solubilidad de la sustancia es mayor que la del agua.


BILBIOGRAFIA Apuntes de experimento de laboratorio………………………… clase de teoría ……………………………………………………………….

https://www.quimica general.com/watch?v=5YiZ1_LoSV0..........

……………….otros………………

Informe de Laboratorio n 02

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