Resumen.
Se
armó el dispositivo de recolección de gases; se llenó una probeta de 250 ml de
agua, esta fue volteada de tal manera que la boca del material quedo adentro de
un cristalizador, después se procedió a introducir un extremo de la manguera de
látex entre el cristalizador y la probeta, la cual fue sujetada con un soporte
universal. El otro extremo de la manguera fue conectado en el matraz kitasato,
al cual se le introdujo 0.5 gramos de carbonato de sodio (Na2CO3) antes pesado
en la balanza analítica, y se le agrego 5 ml de ácido clorhídrico (HCl), por
último, el matraz fue tapado con un tapón monohoradado.
Introducción.
La
estequiometria es la rama de la química que estudia las proporciones ponderales
o volumétricas en una reacción química (desde el punto de vista
cuantitativa). La masa, el volumen, el
número de moles, de átomos o moléculas de los reactivos y productos se pueden
relacionar entre sí a través de las ecuaciones estequiometrias.
Una
reacción trascurre hasta el momento en que se agote alguno de los reactivos, es
decir, que al reactivo que este en menor proporción limita la reacción química,
llamándose reactante limitante.
Como
no es posible trabajar siempre con reactivos puros se recurre a reactivos
impuros, por lo que se debe conocer el grado de pureza de los reactivos.
Objetivo.
Relacionar los fundamentos
teóricos de estequiometria de reacción con la práctica experimental,
determinando la pureza de un reactivo.
Hipótesis.
En
esta práctica de laboratorio se espera que con la reacción de carbonato de
sodio (Na2CO3) y ácido clorhídrico (HCl) se observara libramiento de gas, el
cual llegara a la probeta desplazando el agua.
Materiales y métodos.
Como
primer paso, se realizó el dispositivo de gases, con una probeta de 250 ml
llena de agua que fue volteada de tal manera que quedo la boca del instrumento
dentro de un cristalizador, luego se introdujo un extremo de la manguera de
látex entre la probeta y el cristalizador, y con ayuda de un soporte universal
se sujetó la probeta.
El
otro extremo de la manguera fue conectado al matraz kitasato, al cual se le
agrego 0.5 gramos de carbonato de sodio (Na2CO3) pesado anteriormente con una
bandeja en la balanza analítica. También se le añadió 5 ml de ácido clorhídrico
(HCl) con una pipeta graduada de 10 ml y una probeta, y rápidamente fue tapado
con un tapón monohoradado.
Como
consecuencia de esto, se vio como el gas llegaba hasta la probeta, además que
se observó cómo disminuyo el volumen del agua en esta.
Por
último, se midió la temperatura en el matraz a través del tapón, luego se tomó
también la temperatura con un termómetro.
Imagen 1.
Dispositivo
de gases.
Resultados.
Llene las siguientes tablas y realiza los
cálculos correspondientes
|
Sustancias
|
PM
g/mol
|
Masa
g
|
Numero de
moles
n= m/PM
|
|
Na2CO3
|
106
g/mol
|
0.5
g
|
0.0047
moles
|
|
CO2
|
44
g/mol
|
106.84
g
|
2.42
moles
|
|
Datos
|
Valores
|
Datos
|
Valores
|
|
Reactivo
limitante
|
0.5 g
(Na2CO3)
|
Moles de Na2CO3
reaccionados
|
0.0047 moles
|
|
Reactivo en
exceso
|
5 ml (HCl)
|
Gramos
pesados de Na2CO3
|
0.51 g
|
|
Volumen de CO2
|
58 ml
|
Gramos reales
de Na2CO3
|
0.5 g
|
|
Moles de CO2
|
2.42 moles
|
Pureza
|
99.13%
|
|
Variables
|
Valores
|
|
Temperatura K
|
293.15
K
|
|
Presión
atmosférica, (997.5 mb)atm
|
1023
mb = 1.0096 atm
|
|
Volumen de CO2,
mL
|
58
ml
|
|
Constante de
los gases, atm.L/mol.K
|
0.08205746
|
|
Numero de
moles CO2
|
2.42
moles
|
|
Masa, g
|
106.84
de CO2
|
|
Pureza
|
99.9%
|
Discusión.
El reactivo limitante en este experimento fue el carbonato de sodio
(Na2CO3), porque al hacer la división de los moles de ácido clorhídrico entre
los de Na2CO3 fueron menores al resultado de la división entre los coeficientes
de cada compuesto utilizado en la reacción química.
Las purezas de los compuestos vistos en la práctica fueron obtenidos a
través de búsquedas en internet.
Conclusión.
La
mayoría de las sustancias con las que se trabajan en el laboratorio de Química
no son totalmente puras, ya que poseen una cantidad determinada de otras
sustancias no deseadas, a las cuales se les conoce como impurezas. Es
importante disponer de esta información antes de usar cualquier compuesto
químico para llevar a cabo una dada reacción de manera correcta.
Bibliografía.
(03 octubre 2018).
2.Barbachano C.,
(2015), Unidades químicas, Química ll, Pearson, 2da edición, México, p. 42 – 44.
3. Chang R. W., (2002), Relaciones de masa en las reacciones quimicas,
Química, McGraw-Hill, 7ma edición, México, p. 90 – 93.
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