practica 7 descomposiciÓn tÉrmica de sales y su estequiometrÌa

7/26/2019 Practica 7 DESCOMPOSICIN TRMICA DE SALES Y SU ESTEQUIOMETRA

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Luis Fernando Baque M. Paralelo 3

ESCUELA SUPERIOR POLITCNICA DEL LITORALDepartamento de Ciencias Qumicas y Ambientales

Laboratorio de Qumica General 1Informe de Laboratorio N 7

DESCOMPOSICIN TRMICA DE SALES Y SU ESTEQUIOMETRA

MARCO TERICO

Ecuaciones qumicasUnaecuacin qumica es una representacin escrita de una reaccin qumica.

Se basa en el uso de smbolos qumicos que identifican a los tomos queintervienen y como se encuentran agrupados antes y despus de la reaccin.

Cada grupo de tomos se encuentra separado por smbolos (+) y representa a

las molculas que participan, cuenta adems con una serie de nmeros que

indican la cantidad de tomos de cada tipo que las forman y la cantidad de

molculas que intervienen, y con una flecha que indica la situacin inicial y la final

de la reaccin. Lozano Lucena, J. J.; Rodrguez Rigual, C. (1992). Qumica 3:

estequiometra. Pearson Alhambra.

Reaccin qumica

Una reaccin qumica es el proceso en el que hay una modificacin en laidentidad qumica de las sustancias intervinientes; esto significa que no esposible identificar a las mismas sustancias antes y despus de producirse lareaccin qumica, losreactivos se consumen para dar lugar a losproductos.https://es.wikipedia.org/wiki/Estequiometr%C3%ADa.

En las reacciones de combinacin, dos o ms sustancias reaccionan paraformar un producto. Hay muchos ejemplos de tales reacciones, sobre todoaquellas en las que diferentes elementos se combinan para formar compuestos.(Qumica la Ciencia Central - 9na Edicin - Theodore L. Brown, LeMay,Bursten&Burdge, pg.80).

En una reaccin de descomposicin, una sustancia sufre una reaccin paraproducir dos o ms sustancias distintas. Muchos compuestos sufren reacciones

de descomposicin cuando se calientan. (Qumica la Ciencia Central - 9na

Edicin - Theodore L. Brown, LeMay, Bursten&Burdge, pg.80).
https://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaci%C3%B3n_qu%C3%ADmicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_qu%C3%ADmicahttps://es.wikipedia.org/wiki/S%C3%ADmbolo_qu%C3%ADmicohttps://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81tomohttps://es.wikipedia.org/wiki/Mol%C3%A9culahttps://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_qu%C3%ADmicahttps://es.wikipedia.org/wiki/F%C3%B3rmula_qu%C3%ADmicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Reactivohttps://es.wikipedia.org/wiki/Producto_%28qu%C3%ADmica%29https://es.wikipedia.org/wiki/Estequiometr%C3%ADahttps://es.wikipedia.org/wiki/Estequiometr%C3%ADahttps://es.wikipedia.org/wiki/Producto_%28qu%C3%ADmica%29https://es.wikipedia.org/wiki/Reactivohttps://es.wikipedia.org/wiki/F%C3%B3rmula_qu%C3%ADmicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_qu%C3%ADmicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Mol%C3%A9culahttps://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81tomohttps://es.wikipedia.org/wiki/S%C3%ADmbolo_qu%C3%ADmicohttps://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_qu%C3%ADmicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaci%C3%B3n_qu%C3%ADmica


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Las reacciones de combustin son reacciones rpidas que producen unaflama. En la mayor parte de las reacciones de combustin que observamos,

interviene O2 del aire como reactivo. (Qumicala Ciencia Central - 9na Edicin- Theodore L. Brown, LeMay, Bursten & Burdge, pg.82).

Estequiometria

La estequiometria es el estudio cuantitativo de reactivos y productos en unareaccin qumica. Independientemente de que las unidades utilizadas para losreactivos (o productos) sean moles, gramos, litros (para los gases) u otrasunidades, para calcular la cantidad de producto formado en una ecuacin seutilizan moles. Este mtodo se denomina mtodo delmol, que significa que loscoeficientes estequiomtricos en una reaccin qumica se pueden interpretar

como el nmero de moles de cada sustancia.(QumicaRaymond Chang - 9naEdicin, pg. 97).El peso frmula de una sustancia no es ms que la suma de los pesos atmicosde cada uno de los tomos de su frmula qumica. Si la frmula qumica no esms que el smbolo qumico de un elemento, como Na, el peso frmula es igualal peso atmico del elemento. Si la frmula qumica es la de una molcula, elpeso frmula tambin se llama peso molecular.La Composicin porcentual de una sustancia es el porcentaje de la masa quecorresponde a cada elemento de la sustancia.El mol en qumica, es la unidad para manejar el nmero de tomos, iones ymolculas en una muestra de tamao ordinario. Un mol es la cantidad de materia

que contiene tantos objetos (tomos, molculas o cualquier otro tipo de objetosque estemos considerando) como tomos hay en exactamente 12 g de 12Cisotpicamente puro. Mediante experimentos, los cientficos han determinadoque este nmero es 6.0221421 x 1023. Este nmero se conoce como nmerode Avogadro. La masa en gramos de un mol de una sustancia (es decir, la masaen gramos por mol) es su masa molar. La masa molar (en g/mol) de cualquiersustancia siempre es numricamente igual a su peso formular (en uma).La frmula emprica es la frmula que se obtiene a partir de composicionesporcentuales Podemos obtener la frmula molecular a partir de la frmulaemprica si conocemos el peso molecular del compuesto. Los subndices de lafrmula molecular de una sustancia siempre son mltiplos enteros de los

subndices correspondientes en su frmula emprica.El rendimiento tericoes la cantidad de producto que, segn los clculos, seforma cuando reacciona todo el reactivo limitante se llama .La cantidad deproducto que realmente se obtiene en una reaccin se denomina rendimientoreal. El porcentaje de rendimiento de una reaccin relaciona el rendimiento realcon el terico (calculado):Porcentaje de rendimiento = (rendimiento real / rendimiento terico)* 100%.


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(Qumicala Ciencia Central - 9na Edicin - Theodore L. Brown, LeMay, Bursten& Burdge, pg.76-102).

CatalizadorUn catalizador es una sustancia que modifica la rapidez de una reaccin qumicasin sufrir un cambio qumico permanente en el proceso. Los catalizadores sonmuy comunes; casi todas las reacciones del organismo, de la atmsfera, de losocanos o de la qumica industrial ocurren con ayuda de catalizadores.(Qumicala Ciencia Central - 9na Edicin - Theodore L. Brown, LeMay, Bursten& Burdge, pg.555).Catalizador homogneo: En este caso, el catalizador se encuentra en la mismafase que los reactivos. Puede ser en fase gaseosa o en fase lquida.Catalizador heterogneo: el catalizador se encuentra en una fase distinta a la

que estn los reactivos.http://www.oni.escuelas.edu.ar/olimpi99/autos-y-polucion/cataliza.htm.

Ley de la conservacin de la materia

En el ao 1745, Mijal Lomonosov enunci la ley de de conservacin de la materia

de la siguiente manera: En una reaccin qumica ordinaria donde la masa

permanece invariable, es decir, la masa presente en los reactivos es igual a la

masa presente en los productos. En el mismo ao, y de manera independiente,

el qumico Antoine Lavoisier propone quela materia no se crea ni se destruye,

slo se transforma. Es por esto que muchas veces la ley de conservacin de la

materia es conocida como ley de Lavoisier-Lomonosov. Estos cientficos se

referan a la materia msica. Ms adelante se observ que en algunas reacciones

nucleares existe una pequea variacin de masa. Sin embargo, esta variacin se

explica con la teora de la relatividad de Einstein, que propone una equivalencia

entre masa y energa. De esta manera, la variacin de masa en algunas

reacciones nucleares estara complementada por una variacin de energa, en el

sentido contrario, de manera que si se observa una disminucin de la masa, es

que sta se transform en energa, y si la masa aumenta, es que la energa se

transform en masa. Teniendo en cuenta la ley de conservacin de la materia,

cuando escribimos una ecuacin qumica, debemos ajustarla de manera quecumpla con esta ley. El nmero de tomos en los reactivos debe ser igual al

nmero de tomos en los productos. El ajuste de la ecuacin se logra colocando

ndices estequiomtricos delante de cada molcula.

http://quimica.laguia2000.com/conceptos-basicos/ley-de-la-conservacion-de-la-

materia.
http://www.oni.escuelas.edu.ar/olimpi99/autos-y-polucion/cataliza.htmhttp://quimica.laguia2000.com/conceptos-basicos/ley-de-la-conservacion-de-la-materiahttp://quimica.laguia2000.com/conceptos-basicos/ley-de-la-conservacion-de-la-materiahttp://quimica.laguia2000.com/conceptos-basicos/ley-de-la-conservacion-de-la-materiahttp://quimica.laguia2000.com/conceptos-basicos/ley-de-la-conservacion-de-la-materiahttp://www.oni.escuelas.edu.ar/olimpi99/autos-y-polucion/cataliza.htm


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OBJETIVO GENERAL

Realizar y analizar la estequiometria de una sal (sal clorada de potasio)para as determinar posteriormente, a partir de clculos cuantitativos, lafrmula de la sal.

OBJETIVOS ESPECFICOS

Registrar correctamente las medidas de masa de las diferentessustancias con las que se va a trabajar para obtener excelentesresultados finales.

Lograr que la sustancia homognea (catalizador y sal clorada depotasio) desprenda todo su oxgeno al momento de calentarlo.

Realizar los clculos con las relaciones estequiometrias para asobtener la frmula de la sustancia (sal).

MATERIALES Y EQUIPOS

Tubo de ensayo


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Agarradera de tubo

Esptula

Mechero


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Balanza

Pinza para tubo

Soporte universal


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Chispero

Muestra FKClO3

Catalizador


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PROCEDIMIENTO

1. Agregar a un tubo ensayo totalmente seco y limpio una pequea cantidadde catalizador (dixido de manganeso) y pesar, posteriormente registraresa masa como M1 con una incertidumbre de 0.1 g-

2. Colocar ahora una pequea cantidad de sal clorada en el tubo de ensayoque contiene el catalizador para luego pesar dicho conjunto y registrarcomo M2.

3. Homogenizar dicha mezcla (catalizador y sal clorada) golpeandolevemente con los dedos el tubo de ensayo por los costados o agitndolo

por vibracin suavemente hasta que se haya mezclado por completo.

4. Con la ayuda de una agarradera sujetar el tubo de ensayo, junto con lasustancia que contiene, al soporte universal en una posicin inclinadapara luego calentarlo hasta que su fondo se ponga al rojo vivo y despuspasar la llama del mechero por los costados del tubo.

5. Con una brasa comprobar que se ha desprendido totalmente el oxgenode la sustancia, para ello verificar que una brasa acercada a la boca deltubo no se ilumine o forme una llama.

6. Retirar el tubo de ensayo del soporte universal y dejarlo enfriar. Luegopesarlo y anotar dicha lectura la balanza como M3 que ser: masa tubo +masa catalizador+ masa KCl.

7. Terminar el proceso realizando una tabla de datos para posteriormenterealizar los clculos correspondientes y presentar una tabla de resultadosfinales.


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RESULTADOS

Tabla de datos registrados

(M1) masa del tubo con catalizador ( 22.6 0.1 )g

(M2) Masa del tubo, catalizador y sal clorada ( 23.6 0.1) g

(M3) Masa del tubo, catalizador y cloruro de potasio ( 23.2 0.1 ) g

Tabla de resultados finales

Masa de oxigeno desprendido 0.4 g

Masa de kCl 0.6 g

Numero de moles de tomos de oxgenodesprendidos

0.02 moles

Numero de moles de KCl 0.008 moles

Numero de moles de oxigeno por cada mol deKCl

3

Nombre y formula simple de la muestra HClO3


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Calculo de la masa de oxigeno desprendido

M2M3 = (23.6 0.1) g - (23.2 0.1) g = 0.4 g

Calculo de masa de KCl

M3M1 = (23.2 0.1) g - (22.6 0.1) g = 0.6 g

Calculo de nmero de moles de tomos de oxgeno desprendidos

O2

O = 2 15.99 = 31.98 g

0.4 g de O21

31.98 g = 0.019 = 0.02 moles de O2

Calculo de nmero de moles de KCl

KCl

K = 1 39.1 = 39.1 gCl = 1 35.45 = 35.45 g

74.55 g

0.6 g de KCl 1 KC

74.55g= 0.00802 moles de KCl

Numero de moles de O2por cada mol de KCl

s

s KC =

1 KC


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0.0

0.0080 =

1 KC

X mol de O2= 2.98

X mol de O2= 3 molculas de oxigeno

Nombre y formula simple de la muestra:

HClO3


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Grficos


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ANLISIS DE RESULTADOS

Podemos asegurar sin duda alguna que el resultado obtenido en sta prcticafue excelente debido a que nuestros datos experimentales fueron muy exactos alos datos tericos en especial al nmero de molculas de oxigeno que se queraconseguir como puede apreciarse en parte de la tabla de resultados finales:

Numero de moles de oxigeno por cada mol deKCl

3

Nombre y formula simple de la muestra HClO3

s

s KC =

1 KC

0.0

0.0080 =

0

1 KC

X mol de O2= 2.98

X mol de O2= 3 molculas de O2

Se puede verificar que al hacer el clculo del nmero de moles de oxgeno por

cada mol de KCl, nuestro resultado es muy cercano a 3 justo lo que queramosobtener!Todo esto se logr gracias a que las mediciones directas se tomaron de la formams cautelosa posible tratando de cometer el porcentaje de error ms bajo quea nuestro criterio tal vez fue de un 2 %.

Adems otra herramienta importante que nos ayud a obtener el valor final fueel redondeo de decimales, nos ayudamos de esto ya que al calcular el nmero


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de moles de tomos de oxigeno desprendidos en la muestra obtenamos 0.019como respuesta, y al calcular el nmero de moles de O2por cada mol de KCl

obtenamos un valor muy alejado de 3. Realizando el redondeo respectivoconseguimos lo que queramos.En fin, nuestro trabajo fue muy bueno porque tenamos claro el fundamentoterico en que se basaba la prctica lo cual nos permiti tener un buendesenvolvimiento y realizamos todo el proceso respetando las condiciones, lostiempos, como por ejemplo el tiempo que haba que esperar mientras secalentaban el tubo de ensayo con la sustancia (catalizador + sal clorada) hastaque se desprendiera todo el oxgeno, manejamos los instrumentos con unabuena tcnica y tuvimos exactitud al realizar los clculos ya que nuestros valoresfueron los esperados, terminamos la prctica en un buen tiempo y sin ningunadificultad, as que tambin podemos decir que cumplimos con nuestro objetivo

general al igual que los objetivos especficos.

CONCLUSIONES

Por lo tanto, se aprendi que Las relaciones entre las cantidades dereactivos consumidos y productos formados dependen directamente deestas leyes de conservacin, y por lo tanto pueden ser determinadas poruna ecuacin (igualdad matemtica)que las describa.

En consecuencia, La simple presencia de una porcin de sustanciacatalizadora en una reaccin produce resultados muy superiores y conaltos rendimientos. Esta reaccin est favorecida, en el sentido de que losproductos de reaccin son ms estables que el material de partida.

Por ende, Los clculos estequiomtricos se basan en las relaciones fijas

de combinacin que hay entre las sustancias en las reacciones qumicasbalanceadas. Este tipo de clculos es muy importante y se utilizan demanera rutinaria en el anlisis qumico.
https://es.wikipedia.org/wiki/Igualdad_matem%C3%A1ticahttps://es.wikipedia.org/wiki/Igualdad_matem%C3%A1tica


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RECOMENDACIONES

Se recomienda que al momento de pesar el tubo de ensayo se lo haga en

una balanza que tenga un plato plano para evitar que el tubo caiga y se

rompa.

Se recomienda que al momento de verificar si se ha desprendido todo el

oxgeno de la sustancia, con la ayuda de una brasa, se introduzca sta no

solo en la boca del tubo sino tambin en su interior para tener mayor

certeza.

En el instante en que se pasa la llama del mechero a lo largo del tubo de

ensayo se recomienda coger el mechero desde su base y tener en cuenta

la longitud de la manguera por donde pasa el gas para no estirarla

demasiado.


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REFERENCIAS

Lozano Lucena, J. J.; Rodrguez Rigual, C. (1992). Qumica 3:

estequiometra. Pearson Alhambra. p. 64.ISBN978-84-205-2142-8.

(Qumica la Ciencia Central - 9na Edicin - Theodore L. Brown, LeMay,Bursten&Burdge, pg.80, 82,76,77-102).

(Qumica Raymond Chang - 9na Edicin, ISBM 978-970-10-611-4, pg.97).

Manual de prcticas de laboratorio de qumica edicin 2015, ESPOL.

Internet:

https://es.wikipedia.org/wiki/Estequiometr%C3%ADa.

http://www.oni.escuelas.edu.ar/olimpi99/autos-y-polucion/cataliza.htm.

http://quimica.laguia2000.com/conceptos-basicos/ley-de-la-conservacion-

de-la-materia.
https://es.wikipedia.org/wiki/ISBNhttps://es.wikipedia.org/wiki/Especial:FuentesDeLibros/978-84-205-2142-8https://es.wikipedia.org/wiki/Estequiometr%C3%ADahttp://www.oni.escuelas.edu.ar/olimpi99/autos-y-polucion/cataliza.htmhttp://quimica.laguia2000.com/conceptos-basicos/ley-de-la-conservacion-de-la-materiahttp://quimica.laguia2000.com/conceptos-basicos/ley-de-la-conservacion-de-la-materiahttp://quimica.laguia2000.com/conceptos-basicos/ley-de-la-conservacion-de-la-materiahttp://quimica.laguia2000.com/conceptos-basicos/ley-de-la-conservacion-de-la-materiahttp://quimica.laguia2000.com/conceptos-basicos/ley-de-la-conservacion-de-la-materiahttp://www.oni.escuelas.edu.ar/olimpi99/autos-y-polucion/cataliza.htmhttps://es.wikipedia.org/wiki/Estequiometr%C3%ADahttps://es.wikipedia.org/wiki/Especial:FuentesDeLibros/978-84-205-2142-8https://es.wikipedia.org/wiki/ISBN


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ANEXOS

Preguntas

1. Cundo una ecuacin qumica esta balanceada?

R//. Se dice que una ecuacin qumica se encuentra ajustada, equilibrada obalanceada cuando respeta laley de conservacin de la materia,segn la cual

la cantidad de tomos de cada elemento debe ser igual del lado de los reactivos

(antes de la flecha) y en lado de los productos de la reaccin (despus de la

flecha).

2. Qu podramos decir cuando los reactivos de una reaccin estn encantidades proporcionales a sus coeficientes estequiomtricos?

R//. Se puede decir que:

La mezcla es estequiomtrica; Los reactivos estn en proporciones estequiomtricas; La reaccin tiene lugar en condiciones estequiomtricas;

Las tres expresiones tienen el mismo significado.

3. Para qu nos sirve el concepto de mol?

R//. El concepto de mol puede servir para calcular las cantidades relativas dereactivos y productos que intervienen en las reacciones qumicas. Loscoeficientes de una ecuacin balanceada dan los nmeros relativos de moles dereactivos y productos. As, para calcular el nmero de gramos de un producto apartir del nmero de gramos de un reactivo, primero se convierten gramos dereactivo a moles de reactivo. Luego se usan los coeficientes de la ecuacin

balanceada para convertir el nmero de moles de reactivo a nmero de moles deproducto. Por ltimo, se convierten los moles de producto a gramos de producto.

4. Qu es la catlisis y dnde interviene?
https://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_conservaci%C3%B3n_de_la_materiahttps://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_conservaci%C3%B3n_de_la_materia


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R//. La catlisis es el proceso por el cual se aumenta lavelocidad de unareaccinqumica, debido a la participacin de una sustancia llamada catalizador.

Interviene en muchos procesos industriales. As mismo, la mayora de losprocesos biolgicamente significativos son catalizados. La investigacin encatlisis es uno de los principales campos enciencia aplicada e involucra muchasreas de la qumica, especialmente en qumica organometlica y ciencia demateriales. La catlisis es importante para muchos aspectos de las cienciasambientales, por ejemplo, el convertidor cataltico de los automviles y ladinmica delagujero de ozono.

5. En qu se basa la formula emprica de una sustancia?

R//. La frmula emprica de un compuesto se basa en experimentos que dan el

nmero de moles de cada elemento en una muestra del compuesto. Es por elloque usamos el trmino emprico, que significa basado en observaciones yexperimentos. Los qumicos han ideado varias tcnicas experimentales paradeterminar la frmula emprica de los compuestos. Una de ellas es el anlisis porcombustin, que suele utilizarse con compuestos que contienen principalmentecarbono e hidrgeno.
https://es.wikipedia.org/wiki/Velocidad_de_reacci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_qu%C3%ADmicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_qu%C3%ADmicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Ciencia_aplicadahttps://es.wikipedia.org/wiki/Qu%C3%ADmica_organomet%C3%A1licahttps://es.wikipedia.org/wiki/Ciencia_de_materialeshttps://es.wikipedia.org/wiki/Ciencia_de_materialeshttps://es.wikipedia.org/wiki/Ciencias_ambientaleshttps://es.wikipedia.org/wiki/Ciencias_ambientaleshttps://es.wikipedia.org/wiki/Convertidor_catal%C3%ADticohttps://es.wikipedia.org/wiki/Agujero_de_ozonohttps://es.wikipedia.org/wiki/Agujero_de_ozonohttps://es.wikipedia.org/wiki/Convertidor_catal%C3%ADticohttps://es.wikipedia.org/wiki/Ciencias_ambientaleshttps://es.wikipedia.org/wiki/Ciencias_ambientaleshttps://es.wikipedia.org/wiki/Ciencia_de_materialeshttps://es.wikipedia.org/wiki/Ciencia_de_materialeshttps://es.wikipedia.org/wiki/Qu%C3%ADmica_organomet%C3%A1licahttps://es.wikipedia.org/wiki/Ciencia_aplicadahttps://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_qu%C3%ADmicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_qu%C3%ADmicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Velocidad_de_reacci%C3%B3n

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