Informe 5 - Practica de laboratorio PDF

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UNIVERSIDAD DEL ATLÁNTICOQUÍMICA GENERAL IINFORME DE LABORATORIOPRACTICA N° 5: PORCENTEJAE DE OXIGENO EN EL BROMATO DE POTASIOINTEGRANTES DEL GRUPO:HERRERA MORALES CARLOS ALBERTODOCENTE:M. WILLIAM A. ROBLEDO PRADAGRUPO 4FACULTAD DE INGENIERÍABARRANQUILLA, JUNIO 2019INTRODUCCIÓNEl siguiente informe d...

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UNIVERSIDAD DEL ATLÁNTICO

QUÍMICA GENERAL I INFORME DE LABORATORIO

PRACTICA N° 5: PORCENTEJAE DE OXIGENO EN EL BROMATO DE POTASIO

INTEGRANTES DEL GRUPO:

HERRERA MORALES CARLOS ALBERTO

DOCENTE: M.SC. WILLIAM A. ROBLEDO PRADA

GRUPO 4

FACULTAD DE INGENIERÍA BARRANQUILLA, JUNIO 2019

INTRODUCCIÓN El siguiente informe desea dar a conocer los resultados que fueron obtenidos en la práctica de laboratorio, cuya temática central era El porcentaje de oxigeno molecular en el bromato de potasio. La experiencia que se desarrolló en el laboratorio se llevó a cabo teniendo en cuenta una serie de parámetros, factores y precauciones. Los procedimientos que se realizaron para desarrollar el experimento fueron debidamente pautados y supervisados, esto porque algunos procesos suponen riesgos físicos para el ser humano. Al desarrollar esta serie de pasos de la experiencia se tenía como objetivo el poder ver el desarrollo de esa reacción química de descomposición y partiendo de esta a través de un análisis lógico y científico realizar los cálculos estequeometricos para esa reacción, hallando de este modo las proporciones. Por ende este laboratorio está enfocado al campo teoricopráctico del campo de la estequiometria, con un énfasis al oxigeno molecular para hallar el porcentaje de este y ver lo que le sucede en la reacción. Por otro lado durante el desarrollo de las experiencias se utilizaron 2 compuestos: Bromuro de potasio (KBrO3) y Oxido de Manganeso (MnO2) Se emplearon instrumentos del laboratorio como: los tubos de ensayo, pipetas de 5ml, mechero, soporte universal, balanza electrónica, cerrillos, entre otros.

MARCO TEÓRICO. Reacciones de descomposición o análisis En una reacción de descomposición, una sola sustancia se descompone o se rompe, produciendo dos o más sustancias distintas. A este tipo de reacciones se le puede considerar como el inverso de las reacciones de combinación. El material inicial debe ser un compuesto y los productos pueden ser elementos o compuestos. Generalmente se necesita calor para que ocurra la reacción. Debido a que los enlaces químicos se rompen, una reacción de descomposición requiere la adición de energía para comenzar. Por lo general, la energía se suministra en forma de calor, pero a veces el proceso se inicia simplemente con un golpe mecánico, una descarga eléctrica, una radiación o un cambio en la humedad o la acidez. Las reacciones pueden clasificarse sobre esta base como reacciones de descomposición térmica, reacciones de descomposición electrolítica y reacciones catalíticas. En general, para algunos tipos de compuestos estas reacciones son más específicas. Consideremos unas pocas entre las más comunes. Hidratos Cuando se calientan los hidratos se descomponen para dar lugar a agua y sal anhidra.. Un hidrato es una sal que contiene una o más moléculas de agua por cada unidad fórmula y posee estructura de cristal. Cuando estas sustancias se calienta, se desprende agua; por ejemplo el sulfato de cobre penta hidratado se descompone de acuerdo a la siguiente ecuación:

Cloratos Cuando se calientan los cloratos, se descomponen dando cloruros más oxígeno. Por ejemplo, el clorato de potasio se descompone de acuerdo a la siguiente ecuación:

Óxidos de metales Algunos pocos se descomponen al calentarlos dando lugar al metal libre y oxígeno. Por ejemplo el óxido mercúrico se descompone de acuerdo a la siguiente ecuación:

Carbonatos La mayoría de carbonatos se descomponen al calentarlos dando óxidos y CO2. Por ejemplo carbonato cálcico (piedra caliza) cuando se calienta forma óxido de calcio (cal viva) y CO2 de acuerdo a la siguiente ecuación:

-

Los carbonatos del grupo IA no se descomponen fácilmente.

Bicarbonatos Los bicarbonatos en su mayoría cuando se calientan se descomponen para formar un ácido más agua y CO2. Por ejemplo, el bicarbonato de calcio se descompone de acuerdo a la siguiente ecuación:

Cuando los bicarbonatos de los metales del Grupo IA se calientan, forman un carbonato más agua y dióxido de carbono (recuerde que los carbonatos de los metales IA son estables al calor mientras que otros carbonatos no lo son). Por ejemplo el bicarbonato de sodio se descompone de acuerdo a la siguiente ecuación:

Agua El agua puede descomponerse en hidrógeno y gas oxígeno por medio de una corriente eléctrica directa, de acuerdo a la siguiente ecuación:

La electrólisis del agua se puede llevar a cabo en el laboratorio utilizando el siguiente procedimiento en el que se hace circular una corriente eléctrica continua de 12 voltios de una batería de moto, pero también se puede utilizar una pila de 9 voltios. Las conexiones se realizan con alambre de cobre.

Los catalizadores Es la Sustancia capaz de favorecer o acelerar una reacción química sin intervenir directamente en ella; al final de la reacción el catalizador permanece inalterado. Los catalizadores más usados son los constituidos por platino, paladio y vanadio o por óxidos de cobre y de níquel. La sustancia catalizadora necesita un soporte, constituido generalmente por materias inertes. Se hace mucho uso de los catalizadores en el campo de las pinturas acrílicas y de los plásticos, para acelerar el proceso de polimerización, o en los silenciadores denominados precisamente catalíticos, para reducir la contaminación. El empleo de un catalizador en una pintura permite su endurecimiento en poco tiempo, pero exige también una técnica especial de pulverización. Puntos más importantes  Un catalizador es una sustancia que se puede añadir a una reacción para aumentar la velocidad de reacción sin ser consumida en el proceso.  Los catalizadores aceleran una reacción al disminuir la energía de activación o al cambiar el mecanismo de reacción.  Las enzimas son proteínas que actúan como catalizadores en las reacciones bioquímicas.

 Los tipos comunes de catalizadores incluyen a las enzimas, los catalizadores ácidobase y los catalizadores heterogéneos (o de superficie). OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL



Calcular a partir de la reacción de descomposición térmica la composición porcentual del oxígeno en el bromato de potasio (KBrO3).

OBJETIVO ESPECÍFICOS



Comprender cómo se realizan los cálculos porcentuales a partir de la reacción de descomposición.



Lograr identificar lo que le sucede al oxígeno en el proceso de la reacción.



Entender la reacción de los reactivos y la relación que existe entre estos al momento de formar los productos.



Analizar la reacción química y el producto que de esta se obtiene, teniendo como énfasis el oxígeno y su valor porcentual.

EXPERIENCIA

Durante el desarrollo de la experiencia se obtuvieron diferentes resultados y percepciones de gran relevancia a través de cada proceso de la experiencia, tanto cuantitativas como cualitativas. Cabe decir que todos los procedimientos se realizaron bajo condiciones cotidianas sin alguna alteración notoria a menos que las pautas así lo indicaran.

MATERIALES Y REACTIVOS  1 tubo de ensayo de 2.5 cm de diámetro  KClO3 puro y seco.  1 espátula  MnO2  1 balanza digital o de platillo  1 pinza y su nuez  1 soporte  1 mechero  1 astilla pequeña de madera.  Cerillas.  Gradilla

DESARROLLO DE LA EXPERIENCIA PROCEDIMIENTO. 1. Pesar un tubo de ensayo con una precisión de más o menos 0.01 g. - Observaciones: Se pesó el tubo de ensayo y el platillo de cristal en la báscula electrónica .

El peso del tubo de ensayo según la báscula es de 42.52 g

2. 3. 4. 5. -

El peso del platillo de cristal según la báscula es de 36.66 g Agregue al tubo unos 2 g de KClO3 y vuelva a pesar el tubo. Registre estos pesos en la hoja de datos. Agregue al tubo de 0.6 a 0.7 g de MnO2 y vuelva a pesar el conjunto. Anote el resultado. Observaciones: se pesan los reactivos en las proporciones necesarias para la reacción.

Se pesan 2 g (2.04 g) de Bromato de Potasio KBrO3

Se pesan 0,7 g (0,72 g) de Oxido de Manganeso MnO2 6. Mezcle bien el contenido del tubo y con la pinza sujete el tubo en posición inclinada. - Observaciones: Se mezclan bien los reactivos y se hace el montaje en el soporte universal.

Se hace en montaje del tubo de ensayo con los reactivos en el soporte universal y se instala el mechero.

7. Caliente la parte inferior del tubo con llama pequeña. El clorato se funde y parece ebullir al escaparse las burbujas de oxígeno. Este se puede detectar acercando a la boca del tubo una astilla en combustión parcial. - Observaciones: Al realizarse el montaje se procede a encender el mechero, empezando así la reacción entre los reactivos, la cual tendrá como eje central el

desprendimiento del oxígeno y esto se puede comprobar al acercar un palillo de paleta, viendo como este empieza consumirse por el fuego.

Se enciende el mechero dándole calor a la reacción para que esta proceda a realizar la descomposición en este caso a liberarse el oxígeno, lo cual se puede comprobar por el palillo al consumirse.

8. Cuando haya disminuido el desprendimiento de oxígeno, caliente el tubo con una llama más elevada. El calor se debe aumentar lentamente ya que se podría perder algo de clorato como humo. 9. Apague el mechero y deje enfriar el conjunto. 10. Pese el conjunto ya frío y anote el peso en la hoja de datos.

-

Observaciones: Se procede a dejar reposar el tubo de ensayo para luego pesarlo y tomar los datos faltantes.

Se deja reposar el tubo de ensayo en el soporte universal

Se pesa el tubo de ensayo luego de haber ocurrido la reacción de descomposición. DATOS

CONCLUSIÓN

Al analizar y comparar los resultados que arrojaron los procedimientos se pueden llegar a las siguientes conclusiones:  La importancia de que tiene la estequiometria al momento de relacionar proporciones de sustancias involucradas en una reacción química.  Las reacciones de descomposición son muy comunes en la cotidianidad y requieren de ciertos factores para realizarse como el calor.  Son muchos los factores físicos y químicos que intervienen en una reacción.  La gran ayuda y la eficiencia que bridan los catalizadores en este tipo de reacciones pues hacen que el proceso sea más rápido. La función que cumple el MnO2,es de catalizar la reacción, es decir, acelerar el desarrollo de la reacción química puesto que si no se catalizara demoraría años en reaccionar.  El proceso de una reacción de descomposición es originar compuestos más sencillos en este caso se libera el oxígeno molecular y a partir de este se puede notar la importancia de las descomposiciones y de las sustancias que se liberan.

PREGUNTAS. 1. De acuerdo a sus datos determine, explicando sus cálculos, el porcentaje en peso del oxígeno en el compuesto. - Respuesta: Por medio del procedimiento de composición centesimal podemos saber cuánto representa el oxígeno tanto en peso como en porcentaje para el compuesto de Bromato de potasio. Se deben tener en cuenta los siguientes datos:

Para hallar cuanto representa el oxígeno en porcentaje para el compuesto, se divide el peso del oxígeno sobre peso molecular del compuesto y esto se multiplica por 100 y dará como resultado el porcentaje de oxígeno para el bromato de potasio. 2. Escriba una ecuación química que describa la naturaleza de la reacción de descomposición del KClO3. - Respuesta: Esta es la ecuación que muestra la reacción de descomposición.

3. Calcule el porcentaje teórico de O 2 en el compuesto y compárelo con el porcentaje experimental. Explique la diferencia. - Respuesta: El proceso teórico nos dice un porcentaje que luego es comparado con el experimental. El resultado teórico nos dice que el 0.96 es lo que ocupa el oxígeno en la reacción y el resultado experimental nos dice que el oxígeno que se libero es el 0.63

Por otro lado al comparar los porcentajes y el proceso teórico realizado en el primer ejercicio con el experimental podemos ver la diferencia entre el 28,74% que equivale al teórico y el 31,50% que equivale al experimental y eso radica básicamente por el exceso de combustión, ya que esto hizo que se perdiera KBr en forma de humo y al momento de pesar, se calculó como oxígeno. 4. Se tiene el carbonato de un metal puro y seco. Al tomar una muestra de 2.15 g del carbonato y someterlo a un calentamiento fuerte, se obtuvo un residuo cuyo peso fue de 1.03 g. El carbonato del metal puede ser uno de los siguientes. CaCO3 MgCO3 Na2CO3 K2CO3 FeCO3 ¿Cómo se puede identificar el carbonato del metal con base en los datos dados? Explique sus resultados. - Respuesta: 2,15 g – 1,03 g =1,12 g gas liberado (O2) % O= 1,12g /2,15g * 100 = 52.09%

a) CaCO3 : Ca= 40 x 1= 40 C = 12 x 1= 12 O = 16 x 3= 48 Sumatoria: 100 % O=48 / 100 * 100 = 48% b) MgCO3 Mg= 24 x 1= 24

C = 12 x 1= 12 O = 16 x 3= 48 Sumatoria: 84 % O= 48 / 84 * 100 = 57,1% c) Na2CO3 Na= 23 x 2= 46 C = 12 x 1= 12 O = 16 x 3= 48 Sumatoria: 106 % O= 48 / 106* 100 = 45,2% d) K2CO3 K = 39 x 2= 78 C = 12 x 1= 12 O = 16 x 3= 48 Sumatoria: 138 % O= 48 / 138 * 100 = 34,7% e) FeCO3 Fe = 56 x1= 56 C = 12 x 1= 12 O = 16 x 3= 48 Sumatoria: 116 % O=48 /116 * 100 = 41,3%

Hay 52.09% de oxigeno ya que al calcular el peso del carbonato antes y después de la reacción esto nos arroja una diferencia 1,12 g que corresponde al oxigeno liberado en la reacción, El carbonato no puede ser ninguno de los anteriores, ya que calculando la composición porcentual teórica de cada uno de ellos no hay 52,09% de oxígeno.

5. Se requiere analizar una muestra de KClO3 para determinar su pureza. Se sabe que el KClO3 de la muestra está contaminada con cloruro de potasio y otras sales no volátiles. Se tomó 2.45 g de la muestra y después de un fuerte calentamiento el peso se redujo a 1,63 g. Calcule el porcentaje en peso de clorato de potasio puro en la muestra. - Respuesta:

Para calcular el porcentaje del clorato de potasio puro en la muestra se hace una regla de tres simple.

El 66.5% de la muestra es el clorato de potasio puro. Si se resta el 100% de la muestra de la sustancia con el 66.5% de la sustancia pura se puede hallar el porcentaje de la sustancia impura que se vaporo.

El porcentaje de impurezas en la sustancia era del 33.5%

BIBLIOGRAFIA

 http://medicina.usac.edu.gt/quimica/reacciones/Reacciones_de_descomposici_n.htm

 http://100cia.site/index.php/quimica/item/3472-que-es-una-reaccion-de-descomposicion

 https://diccionario.motorgiga.com/catalizador

 https://es.khanacademy.org/science/chemistry/chem-kinetics/arrheniusequation/a/types-of-catalysts

 https://www.clubensayos.com/Temas-Variados/PORCENTAJE-DE-OXIGENO-EN-ELCLORATO-DE-POTASIO/2143956.html...