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ESTEQUIOMETRÍA: LEY DE CONSERVACIÓN DE LA MASA

INTEGRANTES: GONZALES RONDON LUIS BRAYAN ARMIJO JULCA EDILSON RICARDO BLAS MEJIA YENDER GERARDO MEDINA AVILA GRABIEL CARLOS

RESUMEN En el siguiente informe plantearemos un experimento que nos ayudará a conocer mejor acerca de la estequiometría y la ley de conservación de la masa. En primer lugar, veremos nuestros objetivos los cuales nos ayudarán a conocer lo que queremos lograr con este experimento, a la vez que podremos resaltar el propósito de esto y conocer la relación de los objetivos señalados y el aprendizaje que se logrará. Seguidamente se describirán todos los materiales usados y los reactivos que participarán en este experimento. El procedimiento que se aplicará será descrito de tal manera que pueda ser replicado por cualquier persona interesada en aprender sobre la estequiometría. Para su mejor entendimiento, daremos los resultados obtenidos, describiremos los principales hallazgos a partir de los datos del experimento, se incluirán los cálculos de los errores en porcentaje. Se explicará cómo estos porcentajes de error influyen en el experimento y sobre cómo podemos hacer para mejorar los datos y la precisión del experimento, de tal manera que los resultados obtenidos sean los más cercanos a los originales y a otros grupos.

Daré a conocer todo lo que logré comprender y las nuevas cosas que logré aprender con este experimento, explicaré las dificultades que tuve y cómo pude superarlas y explicaré acerca de lo que me pareció más interesante al realizar este experimento. Se mostrarán todas las páginas consultadas y el contenido bibliográfico que se utilizó para realizar este experimento, de esta manera el lector podrá visitar las páginas para un mejor entendimiento del tema.

INTRODUCCIÓN

La ley de la conservación de la masa es uno de los tres postulados por los cuales se rige los cambios químicos. Esta ley fue enunciada por el químico francés Antoine Lavoisier (17431793) en la segunda mitad del siglo XVIII, y por tal razón es también conocida como Ley de Lavoisier. Se puede enunciar de la siguiente manera: «La masa de un sistema permanece invariable cualquiera que sea la transformación que ocurra dentro de él»; esto es, «en términos químicos, la masa de los cuerpos reaccionantes es igual a la masa de los productos en reacción». Así fue enunciada en el año 1748 por Mijaíl Lomonosov (36). En 1785, y de manera independiente, el químico Antoine Lavoisier propone que «la materia no se crea ni se destruye: solo se transforma». Es por esto que muchas veces la ley de conservación de la materia es conocida como ley de Lavoisier-Lomonosov. Establece un punto muy importante: «En toda reacción química la masa se conserva, es decir, la masa total de los reactivos es igual a la masa total de los productos».1 “Comprobemos este enunciado haciendo uso de la siguiente ecuación química balanceada:

2HCl + CaO → CaCl2 + H2O Para ello tomaremos como punto de partida las masas moleculares de cada compuesto involucrado en la reacción química:

Masas moleculares: HCl: 36,5g/mol CaO: 56g/mol CaCl2: 111g/mol H2O: 18g/mol Ahora sustituiremos en cada una de las sustancias correspondientes: 2HCl + CaO → CaCl2 + H2O 2mol (36,5g/mol) + 1mol (56g/mol) → 1mol (111g/mol) + 1mol (18g/mol) 129 g reaccionantes → 129 g productos En la ecuación se cumple la ley de la conservación de la masa, ya que la masa en la etapa inicial es igual a la masa en la etapa final. OBJETIVOS Los principales objetivos de este informe son: 

Observar los cambios cualitativos que ocurren en la reacción química.



Verificar experimentalmente la Ley de la Conservación de la Masa.



Establecer relaciones estequiométricas entre los reactantes y productos.



Reconocer posibles fuentes de error experimental.

El propósito de este informe es reconocer sobre como la cantidad de materia antes y después de una transformación siempre es la misma, ver de qué si tenemos en cuenta todas las

sustancias que forman parte en una reacción química y todos los productos formados, la masa inicial nunca varía. MÉTODO

Para poder realizar este experimento, se necesitarán de diversos materiales, equipos e instrumentos. Materiales 

Balanza.



Embudo.



Espátula.



Mechero.



Papel de filtro.



Rejilla de asbesto.



Piseta con agua destilada.



Vasos de precipitado de 100 ml.



Reactivos. 1. CuSO4.5H2O

2. Zn

Procedimientos 

Pese 1,96 g de CuSO4.H2O en un vaso de precipitados de 100 ml. seco.



Caliente el vaso de precipitados que contiene el sulfato de cobre pentahidratado hasta que cambie de color.



Caliente nuevamente, deje enfriar y pese.



Caliente nuevamente, deje enfriar y pese, si el peso se mantiene constante, siga con el paso siguiente.



Agregue agua destilada poco a poco hasta que todo el sólido (CuSO 4) del vaso se disuelva.



Pese 0,51 g de polvo de Zinc y agregue poco a poco al vaso que contiene el sulfato de cobre en solución acuosa.



Filtre la solución y el precipitado de cobre lávelo con agua destilada, seque y pese.

Secuencia del proceso químico: CuS O 4 .5 H 2 O→ CuS O 4 +5 H 2 O CuS O4 +n H 2 O →CuS O 4 CuS O 4 +Zn → Cu+ZnS O 4 Tabla 1. Masas moleculares de los reactivos CuSO4 159,5

H 2O 18

Zn 65,4

Cu 63,5

ZnSO4 161,4

RESULTADOS

En este experimento pudimos darnos cuenta de que al momento de medir los pesos de los reactivos utilizados, estos resultaron siendo diferentes a los datos teóricos. Por eso, para ver cuánto afectaba esta diferencia de datos experimentales con los teóricos, decidimos calcular el porcentaje de error de los principales reactivos.

Tabla 2. Cálculo de los pesos del reactivo

Peso inicial (g) CuSO4.5H2O Peso (g)

Cu

CuSO4

H 2O

Teórico

0,49 g

1,25 g

0,71 g

Experimental

0,48 g

1,21 g

0,65 g

Diferencia

0,01 g

0,04 g

0,06 g

% Error

2,041%

3,200%

8,451%

% Error=

|Teórico − Experimental| Teórico

×100

|0,49 −0,48|



Para Cu:

% Error Cu=



Para CuSO4:

% Error CuSO 4 =



Para H2O:

% Error H 2 O=

0,49

×100 =2,041%

|1,25 −1,21| 1,25

|0,71 −0,65 | 0,71

× 100=3,200 %

× 100= 8,451%

DISCUSIÓN Al someter los reactivos a los procedimientos del experimento, pudimos observar que sus pesos no cambiaron del todo, pero sí en un pequeño porcentaje. Esto es debido a que cuando medimos sus masas, no fueron exactas, ya que siempre hay un porcentaje de error que

depende de muchas variables, desde la estabilidad de la balanza, hasta la presión que ejerce el mismo aire, esto mismo sucedió con los otros grupos. Comparamos nuestros datos con los demás grupos de laboratorio, pero los porcentajes de error eran distintos a los nuestros, ya que todos los grupos tenían datos diferentes en cuanto al peso de los reactivos, y por ende al peso de los productos. Para disminuir el porcentaje de error del experimento y el resultado se asemeje con los demás grupos, se deberían de medir varias veces la masa de los reactivos y luego sacar un promedio de todas las masas medidas para que los datos experimentales se acerquen más a los datos teóricos.

CONCLUSIÓN

Al hacer este experimento, pude entender con más claridad los conceptos que tenía acerca de la estequiometria y la ley de la conservación de la masa, calcular el porcentaje de error de los reactantes me ayudó a comprender que la masa no se crea ni se destruye, solo se transforma. Aunque tuve dificultades para entender acerca de porque la masa es la misma después de una reacción, pude superarla al realizar este experimento; cuando termine mi carrera y esté trabajando el alguna planta de producción podré utilizar estos nuevos conocimientos para optimizar el trabajo. Lo más interesante de realizar este experimento fue medir la masa del producto y observar que fue la misma cantidad de masa antes de la reacción; calcular el porcentaje de error fue muy útil para poder darme cuenta cuanto fue la diferencia de masas.

Referencias 1: Ley de conservación de la materia. https://www.ecured.cu/Ley-de-conservaci%C3%B3nde-la-materia 2: Ley de la conservación de la masa (2016, 10 de agosto). https://quimicaencasa.com/ley-laconservacion-la-masa/ Estoy aprendiendo. Conservación de la masa. http://www.estoy-aprendiendo.com/conservacin-de-la-masa.html Aplicación de la ley de la conservación de la masa y el concepto de mol en el estudio de la estequiometría de las reacciones químicas en general y en las implicadas en algún proceso industrial.

https://sites.google.com/site/quimicaproyectoedicion/home/ley-de-la-

conservacion-de-la-masa-y-concepto-de-mol-en-la-estequiometria...