LABORATORIO DE QUÍMICA GENERAL INFORME DE PRÁCTICAS
CARRERA: Ingeniería Mecánica E!"c#rica
PRACTICA N$:
%&
TÍTUL TÍTULO: O: Ren'i Ren'i(ie (ien#) n#) 'e !a 'e*c)( 'e*c)(+)* +)*ici, ici,n n #"r(ic #"r(icaa 'e! c!)ra# c!)ra#)) 'e +)#a*i)
ALUMNOS:
-ORARIO DE PRÁCTICAS DÍA: %./%0/1%23 -ORA: 4:4% +( FEC-A DE REALI5ACI6N DE LA PRÁCTICA: %./%0/1%23 %./%0/1%2 3 FEC-A DE ENTREGA DEL INFORME: 21/%0/1%23 21/%0/1%2 3
LIMA / PER7
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INTRODUCCI6N
En este informe nos enfocaremos en estudiar y observar un compuesto específico que es el Clorato de Potasio el cual descompondremos por acción térmica (sometimiento del del compu compues esto to a una una alta alta temper temperat atur ura) a) para para expe experim rimen enta talm lmen ente te dete determ rmin inar ar el rendimiento en esta reacción química. Otras características que podremos analiar al desarrollar este experimento es el desprendimiento de un determinado volumen de oxí!eno en forma !aseosa O"# del cual utiliando las ecuaciones del !as ideal $allaremos su presión de vapor (y presión barométrica del lu!ar)# su volumen# masa# moles. Estos datos encontrados experim exp erimenta entalme lmente nte se compara comparar%n r%n con los obteni obtenidos dos teórica teóricame mente nte para para pod poder er determinar así el rendimiento en esta reacción química.
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OB9ETIOS
OB9ETIOS GENERALES: •
&escribir correctamente las leyes del comportamiento de los !ases ideales.
•
'plicar las leyes de los !ases en la determinación del rendimiento de la descomposición del clorato de potasio.
OB9ETIOS ESPECIFICOS: •
Observar y describir de forma detallada si existe una diferencia entre la masa real del oxí!eno molecular y la masa teórica del mismo componente.
•
ealiar valoraciones y c%lculos para $allar la presión parcial del oxí!eno seco# el volumen molar del oxí!eno en condiciones del laboratorio.
•
tiliar tiliar las ecuacion ecuaciones es del !as ideal ideal para para poder $allar $allar el rendimient rendimientoo de la descomposición del clorato de potasio.
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MARCO TE6RICO:
El compuesto químico que vamos a utiliar es el clorato de potasio# también conocido como clorato pot%sico# este elemento es reconocido como una sal formada por un anión clorato y el catión potasio. En su forma pura se encuentra en estado sólido formando cristales de color blanco. En cuanto a sus propiedades destacamos* •
+olubilidad en a!ua# en contacto con esta se disocia en los diferentes iones
•
que lo forman. Es insoluble en el alco$ol. En contacto con el a,car se vuelve vol%til# es decir# pasa del estado sólido al
•
estado estado !aseos !aseoso# o# y también también ado adopta pta un car%ct car%cter er incend incendiar iario# io# reacci reacciona ona en
•
•
contacto con el fue!o. Es una sustancia fuertemente oxidante# esto quiere decir que al reaccionar con
•
otras sustancias libera con facilidad oxi!eno (O"). En contacto con el %cido sulf,rico (-"+O) estalla# por lo que act,a como un
fuerte explosivo. +e consi!ue en estado sólido cristalino# polvo o en forma de !r%nulos de color blanco.
Características ge generales
Formula: KClO3 Nombre: Clorato de
potasio o clorato potásico
Propiedades fí físicas Estado de a!re!ación* sólido 'parie 'p arienci ncia* a* sól sólido ido de col color or blanco &ensidad* ".0" 1 234 5!6m07 ".0" !6cm0 8asa molar* 2"".99 !6mol Punto de fusió iónn* :;< = (09:>C)
Le 'e B)!e: Re!aci,n Pre*i,n/)!;(en /oyle analió analió la relación relación que existe entre la presión presión y el volumen de una muestra muestra de un !as. Para una cierta cantidad de un !as a una temperatura constante# el volumen del !as es inversamente proporcional a su presión. ' medida que la presión aumenta# el volumen
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ocupado por el !as disminuye. Por lo contrario# si la presión aplicada disminuye# el volumen ocupado por el !as aumenta. Esta relación se conoce como la ?ey ?e y de /oyle. 8atem%ticamente se puede expresar esta relación inversa entre presión y volumen como*
P22< C)n*#an#e
Le 'e C=ar!e*: Re!aci,n Te(+era#;ra/)!;(en ' una presión constante# el volumen de una muestra de !as se expande cuando se calienta y se contrae al enfriarse. El volumen de una cantidad fi@a de !as mantenida a presión constante es directamente directamente proporcional a su temperatura absoluta.
2>T2 < C)n*#an#e
Le 'e A?)ga'r): Re!aci,n Can#i'a'/)!;(en El volumen de un !as mantenido a temperatura y presión constantes es directamente proporcional al n,mero de moles del del !as.
< C)n*#an#e
Ec;aci,n genera! 'e !)* ga*e* i'ea!e*8 Combinando todas las leyes anteriores se lle!a a la expresión*
P2 @2 > T2 < P1@ 1 > T1 +i la cantidad de materia que tenemos es 2 mol en condiciones normales (2atm y 3=) ocupar% un volumen de ""# ?. Esto si!nifica que el producto* P3 A3 6 B3 2atmD""#? 2at mD""#? 6 ";0 =mol 3#3" atm ? =F2molF2 Por esta raón y para n moles siendo las condiciones de presión y temperatura cualesquiera podemos poner que*
P < nRT
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PARTE EP PER ERIM IMEN ENT TAL
828 Ma#eria!e* e;i+)* reac#i?)* (a#eria!e*: •
/alana
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•
/ureta
•
Aaso de precipitado
•
/arómetro
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•
•
Bubo de pírex
Equipo de !eneración de oxi!eno
•
8ec$ero /unsen
•
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Brípode
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•
+oporte universal
•
Bermómetro
•
?lave para bureta
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Reac#i?)*: •
Clorato de potasio =ClO0
•
'!ua destilada -"3
81 Pr)ce'i(ien#): E+eri(en#) 2: Generaci,n 'e )igen) +)r 'e*c)(+)*ici,n #"r(ica 'e! c!)ra#) 'e +)#a*i) •
'rmar el equipo de !eneración de oxi!eno llenando la bureta# completamente con a!ua potable de caGo e invertirla dentro de un vaso de "93ml de a!ua. +u@etar la bureta en el soporte# se!,n las indicaciones del profesor.
•
Pesar# exactamente el tubo para la muestra y anotar su peso.
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•
Pesar exactamente 3.2 ! de muestra de =C?O0 en el tubo para la muestra y conectarlo al sistema.
•
Aerificar las conexiones y re!ular el nivel de a!ua $asta la línea de enrase.
•
Calentar el tubo suavemente al principio y después m%s tarde# para producir el desprendimiento del oxí!eno y la descomposición del =C?O0.
•
8edi 8edirr el volum volumen en dire direct ctam amen ente te en la bure bureta ta ya que que el nive nivell de a!ua a!ua descen descender der%. %. ?a difere diferenci nciaa de vol,m vol,menes enes ser% ser% equ equiva ivalen lente te el volume volumenn de oxi!eno $,medo obtenido en la experiencia. Observar y anotar.
•
&e@ar enfriar el tubo con el residuo de una desecadora y pesarlo. ?a diferencia de peso ser% i!ual al peso del oxí!eno desprendido.
•
&eterminar los valores correspondientes a temperatura de traba@o (en un termómetro) y presión atmosférica (en un barómetro).
•
/uscar en tablas el valor de la presión del vapor de a!ua a la temperatura de traba@o.
•
Calcular la presión parcial del oxí!eno seco# el volumen molar del oxí!eno en las condiciones del laboratorio.
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RESULTADOS
8asa (tubo)
8asa =ClO0
8asa 2 Botal
8asa "
8asa =Cl
A mol O"
8asa O"
B>
#23: !r
3#3<<0 !r
#93<< !r
# !r
3#3;;" !r
29#9 ml
0" !r
2<>C
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Pv
PO"
P !as
2;#909 mm-!
299#; atm
299#;:0 atm
Reacci,n ;í(ica: 2 KClO3
2 (22!"# gr &!&''3 gr
2 KCl 2 ($%!"# gr X
+
3 O2 3 (32# gr Y
Por lo tanto* ) &!&*&3' gr ) &!&3,' gr
HEstos son los resultados ori!inales que nos deberían de salir después de $acer el experimentoI
&espués de tener los datos del experimento 'plicamos* (P-.# /0 ) (P2-.2# /02
Para $allar la presión del 3"* (# - (22!%# / (2$3# ) (PO2# - (&!&""# / (2'2# PO2 ) "%"!$% atm
'$ora la presión del -"O la pasaremos a atm* P12& ) ($!"3" mm1g - atm# / ($*& ($*& mm1g# ) &!&23 atm
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Entonces* P /arométrica PO2 + P12O P /arométrica "%"!$% + &!&23 P /arométrica "%"!$*3 atm
Por ultimo aplicamos de nuevo* Pt - .&2 ) - 0 -NO2
Para tener el n,mero de moles del O"* ("%"!$*3# - (&!&""# ) (&!&,2# - (2'2# - NO2 NO2 ) mol
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DISC DI SCUS USI6 I6N N DE DE RE RESU SUL LTADOS
Los Los resul esulta tado dos s de la desc descom ompo posi sici ción ón del del clor clorat ato o de pota potasi sio o mediante recojo de o!"eno en a"ua obtenido en otro laboratorio da los si"uientes resultados#
P a(ien#e 2 atm
T a(ien#e "0 >C
Ma*a C!O4 3.2<!
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Ma*a C! 3.23" !
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Ma*a 'e O1 3.300 !
O1
Par
": ml
;93 mm-!
Ren'i(ien#) 85$
%n el laboratorio se obtu&o los si"uientes resultados
Ma*a H#;)
Ma*a C!O4
Ma*a 2 T)#a!
Ma*a 1
Ma*a C!
()! O1
Ma*a O1
TJ
2%3 gr
3#3<<0 !r
#93<< !r
# !r
3#3;;" !r
29#9 ml
0" !r
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Aiendo el primer cuadro de resultados obtenidos por fuentes de información notamos que existe relación estequiométrica# esto evidencia una experimentación confiable.
Comparando los resultados se puede evidenciar* ?as masas obtenidas en el laboratorio del oxí!eno molecular y del cloruro de potasio se ale@an demasiado del valor teórico resultado adem%s un rendimiento superior al 233J. ?os errores que se obtuvo pudo deberse a la mala experimentación en al!unos de estos puntos.
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El tiempo de calentamiento del clorato de potasio fue menor a lo necesario# esto involucra que no se descompuso por completo el oxí!eno molecular. +e pudo $aber solucionado con con cataliadores.
Ko se tuvo cuidado al momento de reco!er el oxí!eno en a!ua# ya que se escapó varias burbu@as de aire7 esto tuvo como consecuencia que la presión del !as $,medo fuera muc$o mayor a lo teórico.
+e tomó una temperatura aproximada# esto ocasiona variación en la presión de vapor del a!ua.
' la $ora de $acer los c%lculos se cometió errores# ya que se empleó mal las fórmulas de los !ases ideales.
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CONCLUSIONES
+e observó que la presión parcial del oxí!eno en la mecla con vapor de a!ua es muc$o mayor a la presión del ambiente en donde se realió.
+e evidencio diferencia entre la masa real del oxí!eno molecular y la masa teórica del mismo componente.
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na ve realiada la descomposición térmica del clorato pot%sico# nos $an quedado como productos el cloruro de potasio en estado líquido y se $a liberado oxí!eno en forma !aseosa.
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RECOMENDACIONES
Conocer perfectamente el mane@o del mec$ero de bunsen para que no $aya cambios bruscos en la llama del mismo.
•
e!istrar correctamente las medidas del volumen y masas observadas para que no existan errores si!nificativos en los resultados.
•
'l reco!er el oxí!eno en a!ua se debe tener cuidado al montar el equipo de traba@o# ya que debe estar libre de aire.
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CUESTIONARIO
28 KP)r ;" e! cri*)! en ?aria* )ca*i)ne* 'e !a e+eriencia *e c)!)ca en e! 'e*eca')r n) *e +e*a 'irec#a(en#e 'l calentar el clorato de potasio a altas temperaturas por un lapso de tiempo# se forma la sal $aloidea =C? y el oxí!eno molecular de manera que el oxí!eno se desprende del tubo# y el =C? se mantiene en el recipiente de modo que al se!uirse calentando este aumenta su tamaGo provocando un aumento falso de volumen# por esa raón la terminar de calentar es necesario el enfriamiento de este para poder obtener un peso ideal.
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18 KP)r KP)r ;" ;" *e 'ee 'een n ca!en ca!en#a #arr !a* !a* (;e* (;e*#r #ra* a* c)n c)n ;na ;na !!a( !!a(aa 'e c)( c)(;* ;*#i #i,n ,n c)(+!e#a Esto se debe a que al utiliar una combustión c ombustión completa la llama tiende a utiliar mayor cantidad de oxí!eno# provocando que esta produca una mayor cantidad de calor (ya que el combustible de todo llama es el oxí!eno)# de esta forma la descomposición del clorato de potasio es muc$o m%s sencilla. ecordemos que descomponemos una sal# la cual posee enlaces iónicos# por es necesario mayor cantidad de ener!ía termina para romper dic$os enlaces.
48 KE* a'ec;a') !a can#i'a' 'e (;e*#ra +e*a'a ) e* (á* a'ec;a') ;#i!iar 2g 'e (;e*#ra ec)n)(iar e! re*#) 9;*#ii;e8 El clorato de potasio (sal) es el clorato m%s com,n de la industria y esta se encuentra en la mayoría de laboratorios del mundo# debido a esto podemos decir que la cantidad de clorato de potasio utiliado en el experimento no es muy relevante# es decir# podemos utiliar la cantidad que cada cada uno crea conveniente.
8 KQ;" ;#i!i'a' #iene !a e+eriencia 'e*arr)!!a'a Kos ayuda de al!una manera a entender lo que sucede en la descomposición de una sal# provoc%ndose el desprendimiento del oxí!eno y la obtención adem%s de otro compuesto. 'dem% 'd em%s# s# nos brindó brindó la inform informació aciónn de lo que suced sucedee cuando cuando interv intervenim enimos os un compuesto con ener!ía térmica# provocando la formación de nuevos compuestos# los cuales no se limitan a los obtenidos en este experimento.
.8 KC;á!e* *)n !a* ;en#e* 'e err)re* (á* +r)a!e* en e*#a e+eriencia Informe de laboratorio de
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no de los errores m%s comunes es el c%lculo del volumen del oxí!eno que se produce en la descomposición del clorato de potasio# ya que nos estamos refiriendo a un !as y estos son de f%cil dispersión de esta manera en el proceso de medición una parte de ese !as puede perderse provocando así una medición fallido del volumen y posteriormente un c%lculo erróneo al calcular los l os datos pedidos.
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FUENTES DE INFORMACI6N
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