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Pontificia Universidad Católica de Valparaíso Facultad de Ciencias Instituto de Química

Pontificia Universidad Católica de Valparaíso Facultad de Ciencias Instituto de Química. Pre Laboratorio N° 3 Estequiometría Fundamentos de Química QUI -123 2º Semestre 2011 Ayudante: Cristóbal Quintana L. Nociones básicas.

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  1. Pontificia Universidad Católica de ValparaísoFacultad de Ciencias Instituto de Química Pre Laboratorio N° 3EstequiometríaFundamentos de Química QUI -1232º Semestre 2011Ayudante: Cristóbal Quintana L.

  2. Nociones básicas Todas 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..

  3. Nociones 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.

  4. Nociones 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 estequiométrico 1.- Ajustar ecuación química. 2.- Transformación de masa a moles. 3.-Determinar el reactivo limite. 4.- Calcular moles y gramos de sustancias.

  5. Nociones básicas • % de rendimiento = masa experimental x 100 masa teórica

  6. Laboratorio N° 3 • Técnica de filtración a vacio 1.- 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

  7. 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).

  8. 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.

  9. Laboratorio N°3 Materiales: -Espátula -Matraz Kitasato -Embudo Büchner -Papel filtro -Vaso precipitado -Probeta

  10. Laboratorio N° 3 • Reactivos KI Pb(NO3)2 KNO3 K2CrO4

  11. Laboratorio N° 3 • Reacciones i) 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

  12. 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.

  13. 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?

  14. 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).

  15. 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

  16. 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 %

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