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Universidad Nacional Autónoma deMéxicoFacultad de QuímicaLABORATORIO DE QUÍMICA GENERAL IIGrupo 57Práctica 6: Reactivo limitanteProfesor: Marco Antonio Tafoya RodríguezAlumno: Rosete Hernández Marian LorenaResultados Tabla 1Tabla 2Tubo # 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11Masa delpapel0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0....

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Universidad Nacional Autónoma de México Facultad de Química

LABORATORIO DE QUÍMICA GENERAL II Grupo 57 Práctica 6: Reactivo limitante

Profesor: Marco Antonio Tafoya Rodríguez

Alumno: Rosete Hernández Marian Lorena

Resultados

Tabla 1

Tubo # Reactivo

Test. Test. A B

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

A (mL) K2CO3 1mol/L

5.0

0.0

0.0

5.0

5.0

5.0

5.0

5.0

5.0

5.0

5.0

5.0

5.0

5.0

B (mL) CaCl2 1 mol/L

0.0

5.0

0.0

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

7.0

8.0

9.0

10.0

5.0

4.0

3.0

2.0

1.0

0.0

*** AGITAR VIGOROZAMENTE *** H2O (mL)

0.0

0.0

15.0

10.0

9.0

8.0

7.0

6.0

Observaciones: Altura del precipitado (cm)

0

0

0

0

0.4

Color de la disolución

Azul

Verde Naranja Azul

Color del solido formado (si existe)

-------------

pH de la mezcla

9

0.7

0.8 1.1

1.3 1

0.9 1

0.9 1

6

6

Amarillo Blanco

8

5

9

9

9

9

9

6

6

6

6

Tabla 2 Tubo #

0

1

2

3

4

Masa del papel

0.250 0.252 0.261 0.256 0.254 0.257 0.256 0.253 0.255 0.262 0.254 0.256

Masa del 0.250 0.252 0.350 0.445 0.54 papel + precipitado Masa del 0 precipitado

0

5

0.67

6

0.71

7

8

0.723 0.89

0.089 0.189 0.286 0.413 0.454 0.47

9

0.83

10

0.84

11

0.80

0.635 0.568 0.586 0.544

CUESTIONARIO ADICIONAL 1. De acuerdo con la Clasificación de reacciones químicas ¿Qué tipo de reacción se lleva a cabo? ¿Por qué? De precipitado, al combinar 2 líquidos aparece un sólido blanco. 2. Compara las alturas en mm de sólido formado en cada tubo con los valores de pH y describe si encuentras alguna relación Entre más cloruro de calcio se añadió, mayor precipitado se forma.

Tabla 3

K2CO3(ac) + CaCl2(ac) → CaCO3↓ + 2KCl(ac) Reactivos (cantidad en mol) Tubo #

Reactivo A, K2CO3 (cantidad en mol) Teórico (calculado)

Reactivo B, CaCl2 (cantidad en mol) Teórico (calculado)

Sólido obtenido, CaCO3 MM=10.08 g/mol Masa en gramos de sólido obtenido Teórico Experimental

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

5x10-3 5x10-3 5x10-3 5x10-3 5x10-3 5x10-3 5x10-3 5x10-3 5x10-3 5x10-3 5x10-3

0 1x10-3 2 x10-3 3 x10-3 4 x10-3 5 x10-3 6 x10-3 7 x10-3 8 x10-3 9 x10-3 10 x10-3

0 0.10008 0.20016 0.30024 0.40032 0.5004 0.60048 0.70056 0.80064 0.90072 1.0008

0 0.089 0.189 0.286 0.413 0.454 0.47 0.635 0.568 0.586 0.544

Cantidad en mol de sólido obtenido Teórico Experimental

0 1x10-3 2 x10-3 3 x10-3 4 x10-3 5 x10-3 6 x10-3 7 x10-3 8 x10-3 9 x10-3 10 x10-3

0 8.89x10-4 1.88x10-3 2.85 x10-3 4.12 x10-3 4.53 x10-3 4.69 x10-3 6.34 x10-3 5.67 x10-3 5.85 x10-3 5.43 x10-3

Cálculos 5 mL K2CO3 (

1 𝑚𝑜𝑙 1000 𝑚𝐿

)= 5 x 10-3 mol K2CO3

1 𝑚𝑜𝑙

1 mL CaCl2 (1000 𝑚𝐿)= 1x10-3 mol CaCl2 0.089g CaCO3 (

1 𝑚𝑜𝑙

)= 8.89x10-4

100.08 𝑔

R.L. = CaCl2 1x10-3 mol CaCl2 (

1 𝑚𝑜𝑙 𝐶𝑎𝐶𝑂3

100.08 𝑔

1 𝑚𝑜𝑙 𝐶𝑎𝐶𝑙2

1 𝑚𝑜𝑙

)=1x10-3 mol CaCO3 (

)= 0.10008 g CaCO3

4. Trazar la gráfica: En el eje de las ordenadas (eje y), la cantidad en mol teórica de ambos reactivos y la cantidad en mol experimental del producto sólido obtenido y en el eje de las abscisas (eje x), la cantidad en mol teórica del reactivo que se va variando. Utilizar la misma escala en ambos ejes y abarcar toda la hoja de papel milimetrado. 5. Compara la curva de cantidad en mol de producto obtenido con las de reactivos e identifica con un círculo, en la gráfica, la zona en donde se tiene la mayor coincidencia con la cantidad en mol de producto obtenido. Localiza el punto de intersección de ambas líneas y responde:

a) ¿Qué conclusión se obtiene al comparar los valores correspondientes a la cantidad en mol de los reactivos A, B y precipitado? Que el reactivo limitante es el Cloruro de calcio b) ¿Cómo puedes explicar esta coincidencia? Al ser el carbonato de potasio una constante las variaciones recaen sobre el cloruro y al pasar por el punto de equivalencia (intersección) se comienza a ver el precipitado c) ¿Coincide tu observación con el concepto de reactivo limitante? Si, porque dependiendo de que tanto se añadía el cloruro de calcio era la cantidad de precipitado que se obtenía d) Realiza un análisis estadístico (regresión lineal) para encontrar el punto de intersección entre las curvas: cantidad de productos antes de la intersección de las curvas de reactivos (línea 1) y después de dicha intersección (línea 2). Calcula el valor de la pendiente y de la ordenada al origen de la curva mol Reactivo B = f(mol de CaCl2) antes de la intersección de ambas rectas (línea 1) y de la curva mol Reactivo A = f(mol de CaCl2) después de la intersección (línea 2). A partir las ecuaciones de ambas curvas, calcula las coordenadas del punto de la intersección y anotarlas a continuación. Teórico experimental: (5.136x10−3 , 4.8388x10−3 ) Ee= (

(5x10−3,5x10−3 ) – (5.136x10−3 ,4.8388x10−3 ) (5𝑥10−3 ,5𝑥10−3)

)x100 =(2.72,3.4) → ~3%

Cálculos Tubo 1 2 3 4 5 6

Y= mx+b → m=

X (mol) 0 1x10-3 2 x10-3 3 x10-3 4 x10-3 5 x10-3 0.015

Tubo 1-6 Y (mol) 0 8.89x10-4 1.88x10-3 2.85 x10-3 4.12 x10-3 4.53 x10-3 0.014269

6(5.2329x10−5)−(0.015)(0.014269) =0.9518 6(5.5x10−5)−(0.0152 )

b=

Y= mx+b → m=

X (mol) 5 x10-3 6 x10-3 7 x10-3 8 x10-3 9 x10-3 10 x10-3 0.045 6(2.4748x10−4)−(0.045)(0.03251) 6(3.55x10−4)−(0.0452 )

6(5.5x10−5)−(0.0152)

Y= 0.2088x + 3.85x10

-3

Tubo 6-11 Y (mol) 4.53 x10-3 4.69 x10-3 6.34 x10-3 5.67 x10-3 5.85 x10-3 5.43 x10-3 0.03251 =0.2088

b=

X2 0 1x10-6 4x10-6 9x10-6 16x10-6 25x10-6 5.5x10-5

5.5x10−5(0.014269)−(0.015)(5.2329x10−5)

Y= 0.9518x – 1.33x10-6 Tubo 6 7 8 9 10 11

(x)(y) 0 8.89x10-7 3.76x10-6 8.55x10-6 1.648x10-5 2.265x10-5 5.2329x10-5

(x)(y) 2.265x10-5 2.814x10-5 4.438x10-5 4.536x10-5 5.265x10-5 5.43x10-5 2.4748x10-4

X2 25x10-6 36x10-6 49x10-6 64x10-6 81x10-6 1x10-4 3.55x10-4

3.55x10−4(0.03251)−(0.045)(2.4748x10−4) 6(3.55x10−4)−(0.0452 )

= -1.33x10-6

= 3.85x10-3

e) ¿Qué representa este punto en la gráfica? Punto de equivalencia f) ¿Cómo deben ser las cantidades en mol de reactivos (CaCl2 y K2CO3) y productos (CaCO3 y KCl) en este punto? Iguales PREGUNTA FINAL ¿Qué especie actúa como reactivo limitante en la siguiente reacción química? CaCl2 (ac) + K2CO3(ac) CaCO3↓ + 2KCl(ac) El cloruro de calcio

Análisis de resultados y conclusiones Al principio de la práctica trabajamos con cloruro de calcio y carbonato de potasio, este lo añadimos como una constate en 10 tubos de ensayo, los primeros tubos solo contenían un reactivo por lo que no iban a reaccionar, luego fuimos añadiendo en cantidades más grandes conforme se cambiaba de tubo el cloruro, inmediatamente se formaba una gelatina blanca, que dificultó la mezcla de reactivos, al poco rato comenzamos a ver como ser formaba un precipitado. Al mismo tiempo que se llevaba a cabo lo anterior se recortaba papel filtro para usarse en el embudo de Büchner y así recolectar todo el sólido posible.

Después se le añadió agua a cada tubo para igualar el contenido y posteriormente indicador universal, prevalecieron 2 colores; básico en los tubos con menor carbonato y amarillo en aquellos que existía un mayor precipitado.

En la segunda parte de la práctica, montamos el equipo (matraz kitazato, embudo y vacío) mientras se media la altura del carbonato formado, para agilizar el trabajo se dividió en dos partes. Con el método de filtración utilizado fue muy rápido e incluso permitía repetir la filtración en caso de que el líquido restante tuviera una apariencia turbia.

Con cuidado se retiró el papel para llevarlo a la estufa, a pesar de los cuidados mencionados se tenía consciencia de haber perdido masa en los últimos tubos de ensayo ya que al momento de neutralizar los residuos no se veían del todo claros. Al secarse el sólido, se llevó a pesar y se tomó registro de ello. Por último, se raspó para recuperar el Carbonato de calcio.

Bibliografía: No Aplica...