Pre Laboratorio N° 3Estequiometría

Fundamentos de Química QUI -1232º Semestre 2011

Ayudante: Cristóbal Quintana L.

Pontificia Universidad Católica de ValparaísoFacultad de CienciasInstituto de Química

Nociones básicasNociones básicasTodas las reacciones químicas nos indican aspectos cualitativos y cuantitativos.

Cualitativos: Determinación de un cambio ya sea físico o químico sin importar la cantidad de producto que se obtiene como resultado de la reacción química.

Cuantitativo: Determinación de cantidad de producto obtenido, % de rendimiento, reactivo límite y reactivo en exceso mediante aplicación de estequiometria. Se debe cumplir Ley de Conservación de la Masa..

Nociones básicasNociones básicas

Estequiometría

Permite determinar la cantidad de producto obtenido a partir de una determinada masa de reactivo o la cantidad necesaria de reactivo para obtener masa determinada de producto.

Na2SO4 (ac) + CaCl2 (ac) CaSO4 (s) + 2NaCl(ac)

Relación 1:1 de reactivos por lo tanto la cantidad en moles de CaSO4 es equivalente a 1 mol.

Nociones básicasNociones básicas• Reactivo límite: Reactivo presente en la reacción que

limita la cantidad de producto a obtener.

• Reactivo en exceso: Reactivo presente en exceso en el medio de reacción.

Método para el desarrollo estequiométrico1.- Ajustar ecuación química.2.- Transformación de masa a moles.3.-Determinar el reactivo limite.4.- Calcular moles y gramos de sustancias.

Nociones básicasNociones básicas

• % de rendimiento = masa experimental x 100

masa teórica

Laboratorio N° 3• Técnica de filtración a vacio1.- Recortar papel filtro del área de embudo Büchner y

masar. Humedecer superficie de papel para mayor adhesión al embudo

2.- Verter cuidadosamente el producto de reacción y lavar el vaso precipitado con agua destilada para arrastrar producto adherido a las paredes

Laboratorio N° 3

• 3.- Lavar el solido obtenido con abundante agua. Si pasa producto al matraz Kitasato se debe re filtrar para poder rescatar la mayor cantidad de producto posible (mínimo de pérdida).

Laboratorio N° 3

Secado:1.- colocar papel filtro sobre un vidrio reloj y llevar a estufa

a 105 °C durante 15 min ó hasta masa constante.

2.- El vidrio reloj más el papel y el sólido son llevados a desecadora durante 5 min y luego se masa todo junto. Se lleva el solido a estufa nuevamente y se repite el procedimiento anterior.

Laboratorio N°3

Materiales:-Espátula

-Matraz Kitasato

-Embudo Büchner

-Papel filtro

-Vaso precipitado

-Probeta

Laboratorio N° 3

• ReactivosKIPb(NO3)2

KNO3

K2CrO4

Laboratorio N° 3

• Reaccionesi) Pb(NO3)2 + KI PbI2 + KNO3

ii) K2CrO4 + AgNO3 Ag2CrO4 + KNO3

Masa de reactivos: 0,5 – 0,8 g

Volumen disolución: 40 mL

MM (g/mol):

K = 39, O = 16, Cl = 35,45, N = 14

Pb = 207, I = 127, Ag=108, Cr = 52

Laboratorio N° 3

• Determinación de % de rendimiento

1.- Balance de ecuación química e incluir estado de agregación.

2.- Clasificar el tipo de reacción analizada.

3.- Determinar reactivo limite, reactivo exceso, % de rendimiento teórico y experimental.

Laboratorio N° 3• Preguntas

¿Es necesario el balance estequiométrico en una determinación cuantitativa?

Frente a una situación experimental y conociendo el Reactivo limitante, puede también determinarse la masa en exceso que no reacciona?

¿Qué propiedades tienen los productos a obtener? ¿Cómo pueden separarse?

Laboratorio N° 3

¿Qué información es necesaria para determinar el rendimiento de una reacción?

¿Cuáles son las precauciones a considerar en este experimento?

(Considere normas R, S y experimentales).

Ejercicios

• Se tienen 50,00 g de carbonato de calcio de pureza 90% y se añaden 25,00 mL de acido clorhídrico 31% v/v, obteniendo experimentalmente 10,00 g de cloruro de calcio.

a)Determine % de rendimiento, b)reactivo límite c)reactivo en exceso.

(HCl, MM = 36,5 g/mol y d = 1,16 g/mL)

(CaCO3 MM = 100,1 g/mol )

• R: a) 79.9% b) HCl c) CaCO3

• El proceso Prayon, consiste en la obtención de acido fosfórico a partir de fosfato de calcio en medio acuoso con acido sulfúrico al 40% v/v y esta determinado por la siguiente reacción resumida:

Ca3(PO4)2 + H2O + H2SO4 CaSO4x2H2O + H3PO4

Experimentalmente a partir de 100kg de fosfato de calcio se obtienen 95,5 L Lt de acido fosfórico al 38% v/v.

Determine:

a) Ecuación balanceada

b) Lts de acido sulfúrico requeridos para completar la reacción en un 100%

c) Rendimiento teórico

d) % de rendimiento

Datos: MM acido sulfúrico = 98g/mol d=1,8 g/ml

MM acido fosfórico = 98g/mol d= 1,68 g/ml

MM fosfato de calcio = 301 g/mol

R: a) 6 H2O ; 3 H2SO4 ; 3CaSO4x2H2O ; 2 H3PO4

b) 131, 72 L c) 99,013 L d) 96,45 %