Práctica 10: Conservación de la materia, reactivo limitante, rendimiento teórico y rendimiento real
Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey
Laboratorio de Química Experimental
Profesor: Victor Hugo Blanco Lozano
Equipo No. 6
Integrantes:
Jazmín V. Fortoul Díaz A01099151
Samantha Perera Guin A01172259
Daisy Hernandez García A01324285
Andrea Arenas Rodríguez A01099846
Objetivo:
1.1 Escribir una ecuación química ajustada para descubrir una reacción química.
2.1 Usar el concepto de reactivo limitante en cálculos con ecuaciones químicas.
2.2 Comparar la cantidad de sustancia realmente formada (rendimiento real) con la cantidad predicha (rendimiento teórico) y determinar el porcentaje de rendimiento.
Introducción:
Desarrollo:
Fuentes de error:
Corrección por flotación
Experimento 1:
Correción del peso por error de flotación:
Ecuación química:
Volumen del gas:
Peso del gas:
Cantidad de gas producido:
Densidad del gas (teórico y experimental):
Peso molecular del gas:
Eficiencia:
(Blackboard,2013)
Peso final del sistema Peso inicial del sistema
Diametro del globo (7cm)
Experimento 2:
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Volumen del gas: |
87.93 ml |
Gas producido: 22ml |
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Ecuación química |
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Reactivo limitante: |
Zn |
Reactivo en exceso: HCl |
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Masa teórica de H2 |
87.93 g |
Masa real H2: 22g |
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Rendimiento % |
25% |
Porcentaje de error:74.98% |
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Montaje del experimento II Introducción del ácido clorhídrico al matraz
Cantidad de gas que se registró
Experimento 3:
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1) Cobre metálico + ácido nítrico → |
Nitrato de cùprico |
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2) Nitrato de cúprico+ Hidróxido de sodio → |
Hidròxido Cùprico |
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3) Hidróxido de cúprico + calor→ |
Oxido cúprico y vapor de agua |
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4) Oxido cúprico + ácido sulfúrico → |
Sulfato cúprico |
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5) Sulfato cúprico + Zinc metálico →
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Cobre metálico |
1.-Obtención de nitrato cúprico:
El color de la sustancia fue azul/verde, con un poco de burbujas y se registró una temperatura de 30 ºC. Así mismo se desprendieron gases de cololr café
2.- Obtención de hidróxido cúprico
La solución pasó de tener un un color azul/verde a un color azul fuerte.
Tiempo |
Temperatura |
Color |
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0 |
30ºC |
Azul fuerte |
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3 |
35ºC |
Azul obscuro |
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10 |
69ºC |
Negro/amarillo |
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15 |
75ºC |
Agua y grumos negros |
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25 |
89ºC |
Agua y grumos |
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27 |
95ºC |
Agua y grumos |
3.-Obtención de óxido cúprico
¿Qué se está eliminando con el lavado y la decantación?
Se eliminan las impurezas de del óxido cúprico
Calentamiento de la solución de Cu(OH)2
4.-Obtención de sulfato cúprico
¿Cuáles iones se encuentran en la solución?
¿A qué se debe el color observado?
5.-Obtención de cobre metálico
¿Por que es incoloro al agregar zinc?
¿Qué gas se despende en esta reacción?
Obtención del cobre metálico
6.- TRatamiento del precipitado.
Al agregar acetona se eliminan las impurezas de la solución. El color se mantuvo igual (rojizo)
Cálculos:
Reactivos |
Productos |
Tipos de reacción |
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1 Cu + 4HNO3 |
Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O |
Sustitución simple |
|
2 Cu(NO3)2 + 2NaOH |
2Na(NO3) + Cu(OH)2 |
Sustitución doble |
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3 Cu(OH)2 + Calor (O2) |
CuO + H2O |
descomposicion |
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4 CuO + H2SO4 |
CuSO4 +H2O |
Sustitución simple |
|
5 CuSO4 + Zn |
ZnSO4 + Cu |
Sustitución simple |
Experimento 4:
Resultados:
|
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Filtro (A) |
Precipitado + filtro (B) |
Precipitado obtenido (B) – (A) |
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Masa (gramos) |
0.5544g |
1.9041g |
1.3497g |
Ecuación ajustada:
Cálculo estequiométrico (teórico) de la cantidad de Cu (OH)2 obtenido :
Cálculo del rendimiento de la reacción:
-Análisis del resultado obtenido en el rendimiento de la reacción y propuestas de mejoras:
Para mejorar el porcentaje de rendimiento es importante que en los próximos experimentos pesemos con mayor cuidado el filtro seco, ya que en esta práctica se peso el filtro con agua destilada por lo cual tuvimos que pesar otro filtro para aproximar la masa.
Preparación del precipitado Masa del papel filtro seco
Cuestionario:
1. El sulfato de cobre (II) penta-hidratado pierde el agua de hidratación al calentarse por encima de 100ºC. ¿Cuántos gramos de sulfato de cobre (II) se obtienen al calentar 10.5 g de la sal hidratada?
Cu SO4 . 5H2O --------> CuSO4 + 5H2O
PESO MOLECULAR
Resultado 6.7119 g. de CuSO4
2. Escriba y balancee cada ecuación; indique el estado de oxidación de cada elemento; diga a qué clase de reacción química pertenece:
Reactivos |
Productos |
Tipo de reacción |
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a) hidróxido ferroso + peróxido de hidrógeno 2Fe(OH)2 + H2O2 |
FeO2 +2H2O |
Sustitución simple |
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b) plomo + ácido sulfúrico Pb + H2SO4 |
PbSO4 + H2 |
Sustitución simple |
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c) amoníaco + óxido cuproso NH3 + Cu2O |
[Cu(NH3)]2+O2 |
Sustitución simple |
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d) óxido de nitrógeno (V) 2N2O5 |
4NO2+O2 |
Descomposición |
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e) hidróxido de magnesio + cloruro de amonio Mg(OH)2 + 2(NH4)Cl |
MgCl2 +4NH4OH |
Sustitución doble |
3. Para preparar fosfato de bario, se combinan 3.50 g fosfato de sodio con 6.40g de nitrato de bario.
a) Calcule la cantidad de fosfato de bario que se puede obtener.
b) Calcule el porcentaje de rendimiento, si se obtuvieron 4.70 g del producto.
4. Una muestra de 12.6 g de cobre al 95% se hace reaccionar con exceso de ácido nítrico. ¿Cuántos gramos de nitrato de cobre (II) se pueden obtener si la eficiencia del procedimiento es de 98%?
5 Se trataron 7.00 g de una muestra X para analizar su contenido de cobre; con ese procedimiento, la obtención de cobre tiene un rendimiento del 98,5 %.La masa del producto obtenido fue de 6.35 g, pero se demostró que tenía 1,00%de impurezas. ¿Cuál es el porcentaje de cobre de la muestra X?
7 g -------- 98.5%
6.35 g -----X
X= 89.35 %
89.35% -1%= 88.35%
Resultado: 88.35% de Cu de la muestra X
Conclusión:
Podemos concluir que las reacciones químicas son parte fundamental de los procesos que se llevan a cabo en nuestra vida diaria. Así mismo durante esta práctica logramos observar como en las reacciones llegan a haber reactivos que se encuentran en exceso y otros en cantidad limitada, los cuales determinan hasta donde se llevara a cabo una reacción, es decir la reacción terminará cuando el reactivo limitante haya sido consumido. También observamos que el rendimiento teorico, de los reactivos al consumirse en su totalidad, generan la máxima cantidad de un producto específico sin embargo experimentalmente se obtiene un rendimiento real, el cual lega a ser cantidad real que se obtiene como producto.
Referencias:
Josefina Minería. (s.f.). Sulfato de Cobre CopperSulphate. Compañía Minería Josefina.
Recuperado el 18 de febrero de 2013 de https://www.sulfatosdecobre.cl/
Chang, R.(2010). Química. (Decima ed.).México,China:Mc Graw Hill
Utc. (s.f.). Aqueous Ions and Reaction. Recuperado el 18 de febrero de 2013 de
https://www.utc.edu/Faculty/Tom-Rybolt/121and122lecture/aqueousions.pdf
Blackboard.(2013). Práctica 11. Recuperado el 19 de febrero de 2013 de