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ESTEQUIOMETRIA

PRÁCTICA Nº 5ESTEQUIOMETRIA

I. OBJETIVOS

Determinar el reactivo limitante en una reacción química

Determinar el rendimiento de una reacción química

II. PRINCIPIOS TEÓRICOS

Estequiometria:

Es un estudio de las relaciones de mol, masa, energía y volumen en las reacciones químicas; en

otras palabras es la medición de las cantidades relativas de los reactantes y productos en una

reacción química completa y balanceada.

Ley de la Conservación de la Materia:

En toda reacción química la suma de los pesos de los reactivos será igual a la suma de los pesos

de los productos obtenidos, es decir, no habrá cambio detectable en la masa.

Reactivo Limitante

Cuando una reacción se detiene porque se acaba uno de los reactivos, a

ese reactivo se le llama reactivo limitante pues determina o limita la

cantidad de producto formado.

Rendimiento:

La cantidad real obtenida del producto, dividida por la cantidad teórica máxima que puede

obtenerse (100%) se llama rendimiento.

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Rendimiento teórico

La cantidad de producto que debiera formarse si todo el reactivo limitante se consumiera en la

reacción, se conoce con el nombre de rendimiento teórico. A la cantidad de producto realmente

formado se le llama simplemente rendimiento o rendimiento de la reacción. Es claro que

siempre se cumplirá la siguiente desigualdad

Rendimiento de la reacción ≦ rendimiento teórico

Una cantidad que relaciona el rendimiento de la reacción con el rendimiento teórico se le llama

rendimiento porcentual o % de rendimiento y se define así:

% rendimiento= rendimiento de lareacci ónrendimientote ó rico

x100

Molaridad (M)

Es la cantidad de sustancia de soluto (expresada en moles), contenida en un cierto volumen de

disolución, es decir:

III. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

a) Materiales:

- Tubo de ensayo

- Gradilla

- Embudo

- Matraz

- Pipetas (5 y 10 ml)

- Propipeta

- Bagueta

- Papel filtro (pesado)

- Cápsula de porcelana

- Pinza para crisol

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b) Equipos

- Estufa eléctrica

- Balanza

c) Reactivos:

- Solución de Pb(NO3)2 - 0,1 M

- Solución de KI – 0.06 M

d) Procedimiento:

De las soluciones agregar al tubo las siguientes cantidades:

.

Se toma el papel filtro ya pesado y se coloca en el embudo, debajo del cual se coloca el

matraz para recepción de la solución, se procede a filtrar la solución para recoger el

precipitado.

Se lava el tubo de ensayo agregando agua destilada de la piceta y se agita el tubo de

ensayo, luego se vierte rápidamente en el embudo con el papel de filtro, repitiendo hasta

que el tubo de ensayo quede limpio.

Al final se agrega agua al embudo tratando de que toda la SAL pase por el papel filtro.

Sacar el papel filtro que contiene el precipitado con mucho cuidado y colocar en la

capsula de porcelana. Se procede a calentar en la estufa por unos 15 min a temperatura

de 150 oC.

Se retira de la estufa el papel con el precipitado, se espera a que enfrié y se pesa.

Anotar los datos en la siguiente tabla.

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Solución

KI

Solución

Pb(NO3)2

5 ml 6ml

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IV. TABLA DE RESULTADO

1. Escriba la ecuación química balanceada de la reacción.

2. Complete las siguientes tablas de datos:

Ensayo M

(mol/L)

Volumen

(ml)

Moles

(n)

W RL Teór.

(g)

W prod. teó.

(g)

W prod. exp.

(g)%Rend.

KI

Pb(NO3)2

Reactivo limitante RL

RL : reactivo limitante

W RL teórico : peso teórico del reactivo limitante

W producto teórico : peso teórico del producto insoluble (W teórico)

W producto experimental : peso experimental del precipitado (W exp pp)

% Rendimiento = [(W exp pp) / W teórico] x 100

V. CUESTIONARIO

1. Con tus palabras define la ley de la conservación de la materia

2. ¿Para qué nos sirven las formulas de los compuestos?

3. Uno de los procesos industriales para obtener sosa cáustica, emplea una disolución de Carbonato de sodio al 20% en masa y densidad 1.2 g/mL, además de hidróxido de calcio (lechada de cal) en exceso. La ecuación que representa este proceso es:

Na2CO3 + Ca (OH) 2 2NaOH + CaCO3

a) ¿Cuál de los reactivos es el limitante?b) ¿Cuántos litros de disolución de NaOH (12% en masa y densidad 1.1309 g/mL) se obtienen

cuando se utilizan 100 L de la disolución de carbonato de sodio?c) ¿Cuántos gramos de NaOH puros contienen los litros de disolución de NaOH del inciso

anterior?d) ¿Cuál es el rendimiento del proceso si solo se obtienen 20 kg de carbonato de calcio?

(considera los datos del inciso “b”)

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4. La ecuación que representa el proceso comercial para obtener sosa, cloro e hidrógeno es:2NaCl + 2H2O 2NaOH + Cl2 + H2

Si se utilizan 40 kg de NaCl al 93% en masa y 11.5 litros de agua pura (*)a) ¿Cuál de los reactivos actúa como limitante?b) ¿Cuántos gramos de NaOH se producen si el rendimiento del proceso es del 80%?c) ¿Qué cantidad queda del reactivo que está en exceso?

5. Una planta industrial necesita producir 7800 kg de sulfato de calcio. Para ello dispone de suficiente cantidad de las dos materias primas necesarias, carbonato de calcio y ácido sulfúrico. El carbonato de calcio se encuentra en estado puro y el ácido sulfúrico en disolución de densidad 1.2 g/mL y 90% de pureza. Si se sabe que el rendimiento de la reacción es del 84%. ¿Qué volumen de la disolución de ácido sulfúrico debe emplearse? La ecuación que representa al proceso es:

CaCO3 + H2SO4 CaSO4 + H2CO3

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