Practica N°4 Rendimientos DE UNA ReacciÓn PDF

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Universidad de Guayaquil Facultad de Ciencias Químicas Carrera: Química y Farmacia Informe de Prácticas de Laboratorio de Química II 2018 – 2019 CII INFORME DE LABORATORIONúmero de práctica: N°4 RENDIMIENTOS DE UNA REACCIÓNAsignatura: Química II Grupo de práctica: N°Semestre: Segundo Paralelo: 3- CO...

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Universidad de Guayaquil Facultad de Ciencias Químicas Carrera: Química y Farmacia Informe de Prácticas de Laboratorio de Química II 2018 – 2019 CII INFORME DE LABORATORIO Número de práctica: N°4 Asignatura: Química II Grupo de práctica: N°4 Semestre: Segundo

RENDIMIENTOS DE UNA REACCIÓN

Paralelo: 3- C

Objetivos de la práctica de laboratorio: 1. Evaluar el rendimiento obtenido en la práctica para así obtener los resultados precisos. 2. Calcular las cantidades estequiometrias de los reactivos que se requieren para producir una determinada cantidad de productos. 3. Comprender el concepto de reactivo limitante y de reactivo en exceso en una reacción química. Instrucciones o consideraciones previas FUNDAMENTO: Se cree equivocadamente que las reacciones progresan hasta que se consumen totalmente los reactivos, o al menos el reactivo limitante. La cantidad de producto que debiera formarse si todo el reactivo limitante se consumiera en la reacción, se conoce como rendimiento teórico. A la cantidad de producto realmente formado se le llama rendimiento experimental o rendimiento de la reacción. Es claro que siempre se cumplirá la siguiente desigualdad: rendimiento de la reacción rendimiento teórico Esto se debe a que no todos los productos reaccionan completamente, que haya reacciones laterales que no lleven al producto deseado y la recuperación del 100% de la muestra es prácticamente imposible. Una cantidad que relaciona el rendimiento de la reacción con el rendimiento teórico se le llama rendimiento porcentual o % de rendimiento y se define como la división del rendimiento real entre el teórico multiplicada por 100. [ CITATION Ral11 \l 12298 ] Estequiometria: El término estequiometria designa el cálculo de cantidades de las sustancias que participan en las reacciones químicas. Si se conoce la cantidad de una sustancia que participa en una reacción química, y si se tiene la ecuación química balanceada, se pueden calcular las cantidades de los demás reactivos y productos. Estas cantidades pueden estar dadas en moles, en masas (gramos) o en volúmenes (litros). Los cálculos de este tipo ocupan un lugar central en la química; se emplean de forma rutinaria en los análisis químicos y durante la producción de todas las sustancias químicas que la industria utiliza o que se venden al consumidor. Por ejemplo, se emplean cálculos estequiométricos cuando se determina la cantidad de oxígeno necesaria para que mar una cantidad específica de alcohol etílico. Aún más, el número de moles, o la cantidad en gramos, de oxígeno gaseoso que se necesitan para quemar la muestra de alcohol es la misma ya sea que el alcohol se queme en un me che ro, en un motor o en el interior de las células del cuerpo huma no; es decir, la estequiometria es la misma. [ CITATION Ral11 \l 12298 ]

Rendimiento teórico: Se le llama rendimiento teórico de una reacción a la cantidad de producto que se formaría si los reactivos se consumieran completamente. El rendimiento real de una reacción siempre será igual o menor que el rendimiento teórico. Esto se debe a que muchas veces los reactivos no reaccionan completamente, además de que algunas veces surgen reacciones colaterales, que no llevan a la formación del producto deseado, y que es difícil recolectar el 100 % del producto formado. El rendimiento químico se expresa en porcentaje, y se calcula de la siguiente manera: Los cálculos se deben realizar en base a una ecuación química balanceada, es decir, que tenga los correspondientes coeficientes estequiométricos colocados, con el fin de cumplir con la ley de conservación de la materia. De esta manera, debe haber la misma cantidad de átomos en los reactivos y en los productos. [ CITATION Gon10 \l 3082 ]

Rendimiento de una reacción: Cuando dos elementos o compuestos reaccionan químicamente entre sí para formar productos, muchas veces la reacción no es completa, es decir, los reactivos no se consumen totalmente, o no toda la cantidad de reactivo limitante reacciona para formar producto. Se le llama rendimiento químico a la relación entre la cantidad de producto obtenido realmente en la reacción y la cantidad máxima de producto que se podría haber obtenido si los reactivos se hubieran consumido completamente.

[ CITATION Gon10 \l 12298 ]

REACTIVOS DE LABORATORIO 

Nitrato de bario – Ba (NO3)2 Apariencia Densidad Masa molar Punto de fusión Estructura cristalina Índice de refracción(nD) Solubilidad en agua

Sólido blanco 3024 kg/m3 261.337 g/mol (592 °C) Sistema cristalino cúbico 1,5959 87 g/100 ml (20 °C)

Aspecto Olor Sabor Solubilidad Densidad pH Ebullición Punto de fusión Peso molecular Gravedad especifica Densidad de vapor (Aire = 1) Tasa de evaporación (BuAc = 1)



Cromato de potasio – K2CrO4

Materiales de laboratorio 1. Espátula 2. Agitador 3. Vidrio reloj 4. Vasos de precipitados (2) 5. Papel de filtro. 6. Embudo de vidrio. 7. Piseta con agua destilada

Solido Cristalino amarillo. Inodoro. Amargo. Salino 637 g/l a 20°C en el agua 3,1 g/cm3 8.6 – 9.8 Se descompone 971°C 194.1896 g/mol N.A N.A. No se encontró información.

Equipos de laboratorio 1. Balanza 2. Estufa (105°C)

Actividades por desarrollar/ técnica operatoria o procedimiento

Pesamos 0.5g de K2CrO 4 y lo disolvimos en 50ml de agua destilada en un beaker

Una vez terminada la filtracion, posimos el papel filtro en la estufa y secar 100°C despues pesamos y obtuvimos la masa del precitado

Pesamos en un vridrio reloj 0.67g de Ba (NO 3)2 y lo disolvimos en 50mlde agua destilada en otro beaker

Esperamos 5 nimutos, despues filtramos las soluciones con la ayuda de un embudo yel papel filtro previamente pesado

Donde las dos soluciones juntas , se forma un precipitado de color amarillo intenso

Una vez ya disueltas las dos soluciones las mezclamos para que se forme el precipitado

IMÁGENES

1º pesamos cada sustancia solida Acuerdo a los gramos indicados

2º una vez pesados procedimos a disolver en 50 ml de agua cada sustancia.

3º mezclamos las 4º Una vez mezclados Dos sustancias que son observamos una coloración el de K2CrO4 y el Ba (NO3)2 Coloración amarilla Formar un precipitado. y dejamos reposar por 5 minutos

5º luego de reposo procedimos a filtrar.

6º al terminar la filtración llevamos el precipitado solido a la estufa a 100ºC y por ultimo pesamos el precipitado sólido para obtener el peso.

Resultados obtenidos Apartado a desarrollar por el estudiante, según los pesos obtenidos en la actividad. K2CrO4 + Ba(NO3)2 ==> BaCrO4 + 2KNO3 0.5g xg 0.50g K2CrO4 x 1mol K2CrO4__ x 1mol Ba(NO3)2 x 261.33g Ba(NO3)2 = 0,67g Ba(NO3)2 194.046g K2CrO4 1mol K2CrO4 1mol Ba(NO3)2 0.50 g K2CrO4 x 1mol K2CrO4 x 1mol BaCrO4 x 194.19g K2CrO4 1mol K2CrO4

253.33 g BaCrO4 = 0,65g BaCrO4 1mol BaCrO4

0.67 g Ba(NO3)2 x 1mol Ba(NO3)2 x 1mol BaCrO4 x 253.33g BaCrO4 = 0,64g BaCrO4 261.33g Ba(NO3)2 1mol Ba(NO3)2 1mol BaCrO4

Reactivo limitante: Ba(NO3)2 Rendimiento teórico: BaCrO4

K2CrO4

Ba(NO3)2

0.50 g

Papel filtro

Papel filtro + Precipitado

Masa del Precipitado

0.92 g

1.52 g

0.60 g

0.67 g

Con los resultados obtenidos, identificar el Rendimiento Porcentual de la reacción. R.T = Rendimiento Teórico R.R = Rendimiento Real R.P = Rendimiento Porcentual % Rendimiento=

Rendimiento Real ∗100 ( Rendimiento Teórico )

% Rendimiento=

g BaCrO 4 ∗100 ( 0,60 0,64 G BaCrO 4 )

% Rendimiento= 93,75 % R.T.

R.R.

R.P.

0.64 g BaCrO4

0.50 g BaCrO4

93.75 %

Conclusiones 1. Con el rendimiento de una reacción podemos determinar la cantidad del producto que debe formarse si se consumiera todo el reactivo limitante en la reacción. 2. Es importante tomar en cuenta qué reactivo es el limitante y cuál es el que está en exceso de esta manera, podremos saber cuánta cantidad de reactivo se necesita para elaborar el producto. 3. Existen factores ya sea ambientales y o algún mal manejo de los instrumentos, para que el rendimiento no sea muy alto. Recomendaciones 1. Se debe realizar minuciosamente los respectivos cálculos para que los resultados no nos afectan en la práctica y así obtener un rendimiento alto. 2. Debemos usar el material adecuado al momento de colocar el precipitado en la estufa ya que después de secado, este se vuelve un polvo y por el traslado de este podemos perder parte de la solución. 3. Seguir la técnica paso a paso, empleando las debidas normas de seguridad.

Bibliografía Burns., Ralph A., (2011) FUNDAMENTOS DE QUIMICA, 5ta Edición. Gonzalez. (2010). Laboratorio Químico....