Resumen.
Se etiquetaron ocho tubos de ensayo
del número uno al ocho, cada uno debía de contener un volumen de ocho
mililitros. El número de etiquetado fue
igual a la cantidad en mililitros que se le agrego de cloruro de calcio (CaCl2)
y el resto de oxalato de sodio (Na2C2O4), por ejemplo, en el primero se
utilizaron 1 ml de CaCl2 y 7 ml de Na2C2O4.
Por consiguiente, se dejaron
reposando hasta que ocurriera la reacción, presenciada por un precipitado. Se
pesó el papel filtro, y se realizó la filtración al vacío con la reacción que
obtuviera un mayor precipitado. El resultado fue secado en la parrilla
eléctrica para ser pesado nuevamente en la balanza analítica.
Introducción.
En
una reacción química la mayoría de las ocasiones los reactivos no se encuentran
con las cantidades exactas como lo señala la ecuación química balanceada.
El
reactivo limitante es el primero que se llega a consumir y del cual dependerá
la cantidad de producto que se formará. Los demás reactivos, que se encuentran
en cantidades mayores a las indicadas, se les denomina, reactivos excedentes.
La cantidad del producto realmente formado, resultado de una reacción, se le
conoce como rendimiento de la reacción.
Objetivos
Ø Relacionar los fundamentos teóricos de estequiometria de
reacción con la practica experimental, determinando el reactivo limitante.
Ø Comparar el rendimiento teórico y el real.
Hipótesis.
Se
espera observar una reacción química con cloruro de calcio (CaCl2) y oxalato de
sodio (Na2C2O4) con diferentes cantidades en cada tubo de ensayo. Dicha
reacción será indicada por un precipitado. Con la expectativa que uno de los
ochos tubos presentara un mayor volumen de precipitado a diferencia de los
demás, con el cual se realizara la filtración al vacío y diferentes cálculos.
Materiales y métodos.
Primero
se etiquetaron ocho tubos de ensayo del número uno hasta el ocho. Según el
número de etiquetado, fue la cantidad en mililitros que se le agregamos a cada
tubo de cloruro de calcio (CaCl2) con ayuda de una propipeta y una pipeta
graduada de 10 ml.
Como cada tubo de ensayo debía de
contener 8 ml de volumen, se le coloco la cantidad restante de oxalato de sodio
(Na2C2O4) auxiliados de una propipeta y una pipeta graduada de 10 ml diferente
a la que se utilizó con el compuesto anterior.
Es decir, al primero se le
colocaron 1 ml CaCl2 y 7 ml de Na2C2O4, al segundo tubo; 2 ml CaCl2 y 6 ml de Na2C2O4,
al tercero; 3 ml CaCl2 y 5 ml de Na2C2O4, al cuarto; 4 ml CaCl2 y 4 ml de Na2C2O4,
al quinto; 5 ml CaCl2 y 3 ml de Na2C2O4, al sexto; 6 ml CaCl2 y 2 ml de Na2C2O4,
al séptimo; 7 ml CaCl2 y 1 ml de Na2C2O4 y, por último, al octavo solo se le
agrego 8 ml de CaCl2.
Todos
los tubos fueron mezclados agitándolos con las manos. Después de esto, se
dejaron reposando en la gradilla hasta que ocurriera una reacción, la cual fue
observada por medio de un precipitado en cada uno de ellos, menos en el número
8.
Para
llevar a cabo la filtración al vacío, se seleccionó el tubo de ensayo con mayor
precipitado, el cual en nuestro caso fue el tubo etiquetado con el número
3. Para realizar dicha filtración, se
pesó solo el papel filtro en la balanza analítica. Después este mismo papel fue
doblado e introducido a un embudo y este último fue puesto sobre un matraz Erlenmeyer
de 25 ml.
Una
vez realizada la filtración, se extrajo el papel filtro y se seco en la
parrilla eléctrica para volver a pesarlo en la balanza analítica.
Imagen 1. Tubos de ensayo
etiquetados.
Imagen 2. Reacción con mayor precipitado.
Imagen 3. Filtración al vacío.
Resultados.
1. Llene la siguiente tabla.
Numero de Tubo
|
Cloruro de calcio
CaCl2
0.1 M
|
Oxalato de sodio
Na2C2O4
0.1 M
|
Oxalato de calcio CaC2O4
|
|||||
Vol
mL
|
Masa
g
|
Moles
n
|
Vol
mL
|
Masa
g
|
Moles
n
|
Moles
n
|
Masa
g
|
|
1
|
1 ml
|
.011 g
|
.0001 mol
|
7 ml
|
.0938 g
|
.0007 mol
|
.0001 mol
|
.0128 g
|
2
|
2 ml
|
.022 g
|
.0002 mol
|
6 ml
|
.0804 g
|
.0006 mol
|
.0002 mol
|
.0256 g
|
3
|
3 ml
|
.033 g
|
.0003 mol
|
5 ml
|
.067 g
|
.0005 mol
|
.0003 mol
|
.0384 g
|
4
|
4 ml
|
.044 g
|
.0004 mol
|
4 ml
|
.0536 g
|
.0004 mol
|
.0004 mol
|
.0512 g
|
5
|
5 ml
|
.055 g
|
.0005 mol
|
3 ml
|
.0402 g
|
.0003 mol
|
.0005 mol
|
.064 g
|
6
|
6 ml
|
.066 g
|
.0006 mol
|
2 ml
|
.0268 g
|
.0002 mol
|
.0006 mol
|
.0768 g
|
7
|
7 ml
|
.077 g
|
.0007 mol
|
1 ml
|
.0134 g
|
.0001 mol
|
.0007 mol
|
.0896 g
|
8
|
8 ml
|
.088 g
|
.0008 mol
|
0
|
0 g
|
0
|
.0008 mol
|
.1024 g
|
2. Conteste lo siguiente.
Datos
|
Valores
|
Reactivo limitante:
|
Cloruro de calcio (CaCl2)
|
Masa del reactivo limitante
|
.033 g
|
Moles del reactivo limitante
usados
|
.0003 mol
|
Moles del reactivo en exceso
usados
|
.0005 mol
|
Masa teórica esperada de oxalato
de calcio
|
.0384 g
|
Masa real del oxalato de calcio
|
.0307 g
|
Rendimiento porcentual
|
79.94%
|
3. Determine el rendimiento de la reacción.
(0.0307 / 0.0384) x 100
= 79.94%
Discusión.
El
reactivo limitante en este experimento del tubo de ensayo número tres fue el
cloruro de calcio (CaCl2), porque al hacer la división de los moles de CaCl2
entre los de Na2C2O4 fueron menores al resultado de la división entre los
coeficientes de cada compuesto utilizado en la reacción química.
Con
el rendimiento porcentual obtenido se puede decir que creamos un 79.94% de la
máxima cantidad posible de Oxalato de calcio. El rendimiento real puedo haber variado por factores como la
estabilidad relativa de los reactivos y de los productos, la pureza de los
químicos usados o la humedad que había ese día.
Conclusión.
El
tema sobre el reactivo limitante y el rendimiento porcentual fue un tema nuevo,
por lo que se tuvo que investigar en diferentes fuentes para una mejor
comprensión, además de las instrucciones del profesor de laboratorio para
realizar los cálculos sobre masa y moles de cada compuesto.
Esto
fue visto a través de una reacción química selecciona por contener un mayor
precipitado, para realizar la filtración, el secado, pesarlo y obtener la masa
del residuo, con el fin de completar los datos se requerían.
Bibliografía.
1. Khan Academy, “Reactivos limitantes y rendimiento
porcentual”, 2017, https://es.khanacademy.org/science/chemistry/chemical-reactions-stoichiome/limiting-reagent-stoichiometry/a/limiting-reagents-and-percent-yield, (12 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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