Informe de Laboratorio N°4 PDF

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UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOSESCUELA DE ESTUDIOS GENERALESÁREA DE INGENIERÍAINFORME DE LABORATORIO 4Trabajo desarrollado para el curso de Química GeneralDOCENTE:Mg. Gomez Galvez Susana TeresaINTEGRANTES:Flores Alcarraz, Paolo SebastianLopez Salinas, Valeria JazmínÑahuín Huamaní, Dana Fabi...

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UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS ESCUELA DE ESTUDIOS GENERALES ÁREA DE INGENIERÍA

INFORME DE LABORATORIO 4 Trabajo desarrollado para el curso de Química General

DOCENTE: Mg. Gomez Galvez Susana Teresa INTEGRANTES: Flores Alcarraz, Paolo Sebastian Lopez Salinas, Valeria Jazmín Ñahuín Huamaní, Dana Fabiola Ospino Carhuas, Medali Surco Quispe, Romer Rafael Morales Carlos, Andre Sebastian SECCIÓN: 1 GRUPO: 4 Lima – Perú 2021

PRÁCTICA Nº 4 ESTEQUIOMETRÍA 2.- TRABAJO PREVIO Deberá ser presentado hasta un día antes de la sesión de práctica por la plataforma Classroom. 2.1 Defina los siguientes términos, explique características y de dos ejemplos para cada caso: (a) Sales, tipos de sales Las Sales son compuestos químicos producto de un enlace iónico entre partículas químicas que tienen carga positiva (cationes) y otras tienen carga negativa (aniones). Estos son el resultado de la reacción química que se da entre un ácido y una base, esta reacción también se le conoce como neutralización. ● ● ● ●

Sus propiedades pueden ser muy variadas En líneas generales, se encuentran los compuestos cristalinos Gracias a su estructura tienen altos puntos de fusión Suelen tener colores diferentes

Las sales se pueden clasificar según la proporción de iones, o de ácidos y bases ● Sales básicas: Compuestas por dos iones y un catión ● Sales ácidas: Compuestas por dos cationes y un anión ● Sales neutras: Producto de la neutralización de un ácido y una base ● Sales mixtas: Compuestas por dos cationes y dos aniones distintos (b) Sal hidratada y sal anhidra ejemplo de cada una Las Sales Hidratadas o Hidratos son aquellas que dentro de su estructura cristalina se encuentran moléculas de agua. ● PbO·½H2O → óxido de plomo (III) hemihidrato (o hemihidratado) ● CaSO4·2H2O → sulfato de calcio dihidrato ● MgSO4·7H2O → sulfato magnésico heptahidratado Se dice que una sustancia es anhidra si no contiene agua.La manera de obtener la forma anhidra difiere entre sustancias. ●

El calentamiento del sulfato de magnesio heptahidratado (MgSO4·7H2O). Al calentarlo, sufre la siguiente reacción: MgSO4·7H2O + calor → MgSO4 + 7H2O

(c) ¿A qué se denomina agua de cristalización y cómo se puede calcular? El agua de cristalización es el agua que se encuentra dentro de las redes de los cristales pero que no se encuentra unida de manera covalente a alguna molécula o algún ión. Define la proporción de moléculas de agua que se combinan químicamente con alguna sustancia en estado cristalino. Su agua entra en proporción fija como componente físico de cristal o como compuesto hidratado que pierda su forma cristalina cuando se elimina. CuSO4·5H2O - Sulfato de cobre (II) pentahidrato CoCl2·6H2O - Cloruro de cobalto (II) hexahidratado Al hacer una simple proporción entre la masa de agua que se pierde y la masa del compuesto químico, se puede calcular el número de moléculas de agua de cristalización. 4.6. Cálculo 1. Peso del tubo seco y limpio: ...........................................36.5 g 2. Peso del tubo más el hidrato: .........................................38.2 g. 3. Peso del tubo más la sal anhidra: .......................................37,59 g. 4. Peso del agua (2) – (3) ......................................................0.61 g 5. Peso de la sal anhidra (3) – (1) .........................................1,09 g 0.61

6. N° de moles de agua: (4)/18 (3 cifras decimales ............. 18 = 0.034 moles 1.09

7. N° de moles del CuSO4: (5)/159.5........................................ 159.6 = 0.007 moles 8. X (moles de agua): (6)/(7)........................................

0.034 0.007

=4.857

El valor de X se aproxima al entero más próximo y se reemplaza en la fórmula: CuSO4.X H2O, (P.F. CuSO4: 159.5 g/mol.)

Se aproxima al entero más próximo: X=5

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS ESCUELA DE ESTUDIOS GENERALES ÁREA DE INGENIERÍA QUÍMICA GENERAL PRÁCTICA DE LABORATORIO Nº 4 ESTEQUIOMETRÍA 5.- REPORTE DE DATOS, OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES. Nombres y Apellidos

Trabajo previo (4 p)

Reporte (8 p)

Sustentaci ón (8 p)

Nota

Medali Ospino Carhuas. Paolo Sebastian Flores Alcarraz. Valeria Jazmin López Salinas. Dana Fabiola Ñahuín Huamaní. Romer Rafael Surco Quispe. André Sebastián Morales Carlos

5.1 Anotar sus observaciones para cada experimento: a. Medición de la masa del tubo de ensayo seco. b. Se introduce cierta cantidad de sulfato de cobre (CuSO4, XH2O) Hidrato c. Medición nuevamente del tubo de ensayo en el CuSO4 . XH2O Hidratado y se calcula su masa d. Se coloca el tubo de ensayo sobre la llama del mechero bunsen e. Se observa que se empieza a evaporar las moléculas de agua. f. Cambio de color de las hidratada g. Al parecer el agua el sulfato de cobre se convierte en fino polvo blanco h. Finalmente se mide el sulfato de cobre

5.2 Realice el cálculo del número de moléculas de agua “X” y escriba la fórmula química completa de la sal hidratada. ● ● ● ● ●

Masa del tubo = 30.28g Masa del tubo con CuSO4 azul = 35.13g Masa del tubo con CuSO4 blanco = 35.25g Masa del agua desprendida = 38.13g - 35.25g = 2.88g H2O Masa de CuSO4 blanco =35.25g - 30.28g = 4.97g

Cálculo del número de moléculas de agua “X: 𝑛. 18𝑔 𝐻2𝑂 159.6𝑔 𝐶𝑢𝑆𝑂4

𝑛=

2.88𝑔 𝐻2𝑂 4.97𝑔 𝐶𝑢𝑆𝑂4

=

2.88𝑔 𝐻2𝑂 * 159.6𝑔 𝐶𝑢𝑆𝑂4 4.97𝑔 𝐶𝑢𝑆𝑂4 * 18𝑔 𝐻2𝑂

= 5. 14

Rpta: X=5, quedando como fórmula CuSO4.5H2O

5.3 ¿Porque la sal anhidra es blanca y la sal hidratada es azul? La presencia de agua en forma cristalina alrededor de cada sal del 𝐶𝑢𝑂𝑆4 nos permite apreciar el color azul, en cambio sin las moles de agua las sales anhidras están juntas y no se logra apreciar su color 5.5 ¿Cuántas moles de agua y cuantos gramos de sal anhidra hay en 86 gramos de yeso?

𝐶𝑎𝑆𝑂4 + 2𝐻2𝑂 → 𝐶𝑎𝑆𝑂4. 2𝐻2𝑂 a) 𝐶𝑎𝑆𝑂4 + 2𝐻2𝑂 → 𝐶𝑎𝑆𝑂4. 2𝐻2𝑂

𝑛 =

86𝑔 𝐶𝑎𝑆𝑂4. 2𝐻2𝑂 172 𝑀 𝐶𝑎𝑆𝑂4. 2𝐻2𝑂

𝑛 = 0. 5 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝐶𝑎𝑆𝑂4. 2𝐻2𝑂 𝐸𝑛𝑡𝑜𝑛𝑐𝑒𝑠: 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐻2𝑂 =

0.5*2 1

= 1 𝑚𝑜𝑙 𝐻2𝑂

b) 𝐶𝑎𝑆𝑂4 + 2𝐻2𝑂 → 𝐶𝑎𝑆𝑂4. 2𝐻2𝑂 𝑔

xg

86g

𝑀

136

172

𝑥 =

86𝑔 𝐶𝑎𝑆𝑂4. 2𝐻2𝑂 *136 𝑀 𝐶𝑎𝑆𝑂4 172 𝑀 𝐶𝑎𝑆𝑂4. 2𝐻2𝑂

𝑥 = 68 𝑔 𝐶𝑎𝑆𝑂4

Rpta 1 mol H2O y 68 g de CaSO4 6.- CONCLUSIONES -

Llegamos a comprender que a primeras el sulfato de cobre en polvo tiene un aspecto de color azul, luego de insertarlo en un tubo de ensayo se calienta con un mechero bunsen, después de un tiempo se pierde el color azul y se cambia a un color blanco.

-

El cambio de color se debe a que el sulfato de cobre perdió el 𝐻 𝑂 en vapor y ahora se le 2

denomina sulfato cúprico anhidro. -

Se produce un cambio químico y el 𝐻2𝑂 extraído es agua de cristalización, intercalando en el sulfato de cobre.

-

Tras ese proceso el sulfato de cobre pierde peso por la ausencia de 𝐻2𝑂.

7.- CUESTIONARIO Ejercicio 1:

Ejercicio 2:

3.-Una muestra de 1,628 g de yoduro de magnesio hidratado se calienta hasta que se libera todo el H2O y la masa se reduce a 1.072g. Hallamos la masa y moles de agua liberada: 1.628g -1.072= 0.556g de H2O Moles de H2O =0.556G/18G/MOL=0.0308moles ● Hallamos las moles de MgI2 Moles de MgI2 = 1.072g /278g/mol = 0.03808moles ● Hallamos fórmula de hidrato: MgI2. xH2O H2O = 0.0308/ 0.0038 = 8.1 CoCl2 = 0.0038/ 0.0038 = 1

¿Cuál es la fórmula de hidrato? MgI2. 8H2O (Ioduro de Magnesio Octahidratado )

4.- Mencione 3 ejemplos de Hidratos y su aplicación industrial ● Detergentes: ○ Nombre del Hidrato: Carbonato de sodio decahidratado ○ Fórmula: Na2CO3∙10H2O ○ Aplicación en la industria: ■ Fabricación de detergentes, jabones, limpiadores, ablandador de aguas duras, refinación de petróleos, producción de aluminio, textiles, pulpa y papel. Procesamiento metalúrgico, preparación de farmacéuticos, soda cáustica, bicarbonato de sodio, nitrato de sodio y varios otros usos. ● Bórax: ○ Nombre del Hidrato:Carbonato de sodio decahidratado ○ Fórmula:Na2CO3⋅10H2O ○ Aplicación en la industria: ■ Se aplica en muchos cosméticos, detergentes, esmaltes de esmalte y retardadores de fuego, pero además es un excelente insecticida. ● Sales de Epsom:

○ Nombre del hidrato: Sulfato de magnesio heptahidratado. ○ Fórmula: MgSO4 ⋅ 7H2O ○ Aplicación en la industria: ■ Las sales de Epsom tienen una variedad de usos que incluyen calmar los músculos adoloridos, como sales de baño, para reducir la presión arterial sistólica y como aditivo del suelo para ayudar a las plantas a crecer. 5.- ¿Las propiedades del hidrato son idénticas a la sustancia material? No, las propiedades del hidrato son diferentes que las del anhídrido; esto se debe a que los niveles de hidratación de cada una de las sustancias afecta propiedades como la solubilidad, la cristalinidad, los puntos de fusión, etc. De hecho, los niveles de hidratación hicieron que cada sustancia tuviera diferentes propiedades físicas, químicas y mecánicas. 6.- ¿Qué diferencia hay entre humedad y agua de cristalización? El agua cristalina se refiere a moléculas de agua, que son parte de la estructura compuesta o red cristalina, que pueden proporcionar estabilidad y geometría al cristal. Por ejemplo, el sulfato de cobre pentahidratado se refiere a su forma de cristal y tiene una distribución de las moléculas dentro de una red de cristal. En cambio, la humedad se refiere a las moléculas de agua del compuesto hidratado (que no forma parte de su estructura cristalina). Por ejemplo, la sal de mesa es higroscópica y absorbe el agua del medio ambiente, llegando a humedecer.

Practica de Laboratorio N° 4 Tema: Estequiometria 1. La espinaca tiene un alto contenido de hierro (2 mg/ porción de 90 g de espinaca) y también es una fuente de ion oxalato C2O4 -2 , que se combina con los iones hierro formando oxalato de hierro, sustancia que impide que el cuerpo absorba hierro. El análisis de una muestra de 0,109 g de oxalato de hierro indica que contiene 38,82% de hierro. ¿Cuál es la fórmula empírica del compuesto?

2. La combustión completa de 1.110 g de un hidrocarburo gaseoso proporciona 3.613 g de CO2 y 1,109 g de H2O. Una muestra de 0,288 g del hidrocarburo ocupa un volumen de 131 ml a 24,8°C y 735 mm Hg ¿Cuál es la fórmula molecular del hidrocarburo?

3. La vitamina “C” (ácido ascórbico) tiene un porcentaje en masa: 40,92% de carbono; 4,58% de hidrógeno y el resto de oxígeno, si la masa molar de este compuesto es 176 g/mol. Halla su fórmula molecular.

4. Por calentamiento de 3,615 g de fosfato de sodio hidratado, perdió 2,055 g de masa, formándose la sal anhidra. Indicar el valor de “X” en la fórmula de la sal hidratada, Na3PO4.XH2O. Datos: PA (P) = 31

. 5. Una muestra de 100 g de un compuesto que contiene solo Carbono, Hidrógeno y Oxígeno, se quema en presencia de Oxígeno produciendo CO2 y H2O. Si se recolectaron 199,8 g de CO2 y 81,8 g de H2O ¿Cuál es la fórmula empírica del compuesto?

6. Calcular la fórmula molecular de un compuesto sabiendo que 1 l de su gas, medido a 25ºC y 750 mm Hg de presión tiene una masa de 3,88 g y que su análisis químico ha mostrado la siguiente composición centesimal: C, 24,74 %; H, 2,06 % y Cl, 73,20 %

7. Mencione 3 ejemplos de Hidratos y su aplicación industrial a. Detergentes: i. Nombre del Hidrato: Carbonato de sodio decahidratado ii. Fórmula: Na2CO3∙10H2O iii. Aplicación en la industria: ● Fabricación de detergentes, jabones, limpiadores, ablandador de aguas duras, refinación de petróleos, producción de aluminio, textiles, pulpa y papel. Procesamiento metalúrgico, preparación de farmacéuticos, soda cáustica, bicarbonato de sodio, nitrato de sodio y varios otros usos. b. Bórax: i. Nombre del Hidrato:Carbonato de sodio decahidratado ii. Fórmula:Na2CO3⋅10H2O iii. Aplicación en la industria: ● Se aplica en muchos cosméticos, detergentes, esmaltes de esmalte y retardadores de fuego, pero además es un excelente insecticida. c. Sales de Epsom: i. Nombre del hidrato: Sulfato de magnesio heptahidratado. ii. Fórmula: MgSO4 ⋅ 7H2O iii. Aplicación en la industria: ● Las sales de Epsom tienen una variedad de usos que incluyen calmar los músculos adoloridos, como sales de baño, para reducir la presión arterial sistólica y como aditivo del suelo para ayudar a las plantas a crecer. 8. ¿Las propiedades del Hidrato son idénticas a la de la sustancia anhidra? ❏ No, las propiedades del hidrato son diferentes que las del anhidro; esto se debe a que los niveles de hidratación de cada una de las sustancias afecta propiedades como la solubilidad, la cristalinidad, los puntos de fusión, etc. De hecho, los niveles de hidratación hicieron que cada sustancia tuviera diferentes propiedades físicas, químicas y mecánicas. 9. ¿Qué diferencia hay entre humedad y agua de cristalización? ❏ El agua cristalina se refiere a moléculas de agua, que son parte de la estructura compuesta o red cristalina, que pueden proporcionar estabilidad y geometría al cristal. Por ejemplo, el sulfato de cobre pentahidratado se refiere a su forma de cristal y tiene una distribución de las moléculas dentro de una red de cristal. En cambio, la humedad se refiere a las moléculas de

agua del compuesto hidratado (que no forma parte de su estructura cristalina). Por ejemplo, la sal de mesa es higroscópica y absorbe el agua del medio ambiente, llegando a humedecer....