Pontificia Universidad Católica de Valparaíso Facultad de Ciencias Instituto de Química Pre Laboratorio N° 3 Estequiometría Fundamentos de Química QUI -123 2º Semestre 2011 Ayudante: Cristóbal Quintana L.

Nociones básicas Todas las reacciones químicas nos indican aspectos cualitativos y cuantitativos. Cualitativos: Determinación de un cambio ya sea físico o químico sin importar la cantidad de producto que se obtiene como resultado de la reacción química. Cuantitativo: Determinación de cantidad de producto obtenido, % de rendimiento, reactivo límite y reactivo en exceso mediante aplicación de estequiometria. Se debe cumplir Ley de Conservación de la Masa..

Na2SO4 (ac) + CaCl2 (ac)  CaSO4 (s) + 2NaCl(ac) Nociones básicas Estequiometría Permite determinar la cantidad de producto obtenido a partir de una determinada masa de reactivo o la cantidad necesaria de reactivo para obtener masa determinada de producto. Na2SO4 (ac) + CaCl2 (ac)  CaSO4 (s) + 2NaCl(ac) Relación 1:1 de reactivos por lo tanto la cantidad en moles de CaSO4 es equivalente a 1 mol.

Nociones básicas Reactivo límite: Reactivo presente en la reacción que limita la cantidad de producto a obtener. Reactivo en exceso: Reactivo presente en exceso en el medio de reacción. Método para el desarrollo estequiométrico 1.- Ajustar ecuación química. 2.- Transformación de masa a moles. 3.-Determinar el reactivo limite. 4.- Calcular moles y gramos de sustancias.

Nociones básicas % de rendimiento = masa experimental x 100 masa teórica

Laboratorio N° 3 Técnica de filtración a vacio 1.- Recortar papel filtro del área de embudo Büchner y masar. Humedecer superficie de papel para mayor adhesión al embudo 2.- Verter cuidadosamente el producto de reacción y lavar el vaso precipitado con agua destilada para arrastrar producto adherido a las paredes

Laboratorio N° 3 3.- Lavar el solido obtenido con abundante agua. Si pasa producto al matraz Kitasato se debe re filtrar para poder rescatar la mayor cantidad de producto posible (mínimo de pérdida).

Laboratorio N° 3 Secado: 1.- colocar papel filtro sobre un vidrio reloj y llevar a estufa a 105 °C durante 15 min ó hasta masa constante. 2.- El vidrio reloj más el papel y el sólido son llevados a desecadora durante 5 min y luego se masa todo junto. Se lleva el solido a estufa nuevamente y se repite el procedimiento anterior.

Laboratorio N°3 Materiales: -Espátula -Matraz Kitasato -Embudo Büchner -Papel filtro -Vaso precipitado -Probeta

Laboratorio N° 3 Reactivos KI Pb(NO3)2 KNO3 K2CrO4

Laboratorio N° 3 Reacciones i) Pb(NO3)2 + KI  PbI2 + KNO3 ii) K2CrO4 + AgNO3  Ag2CrO4 + KNO3 Masa de reactivos: 0,5 – 0,8 g Volumen disolución: 40 mL MM (g/mol): K = 39, O = 16, Cl = 35,45, N = 14 Pb = 207, I = 127, Ag=108, Cr = 52

Laboratorio N° 3 Determinación de % de rendimiento 1.- Balance de ecuación química e incluir estado de agregación. 2.- Clasificar el tipo de reacción analizada. 3.- Determinar reactivo limite, reactivo exceso, % de rendimiento teórico y experimental.

Laboratorio N° 3 Preguntas ¿Es necesario el balance estequiométrico en una determinación cuantitativa? Frente a una situación experimental y conociendo el Reactivo limitante, puede también determinarse la masa en exceso que no reacciona? ¿Qué propiedades tienen los productos a obtener? ¿Cómo pueden separarse?

Laboratorio N° 3 ¿Qué información es necesaria para determinar el rendimiento de una reacción? ¿Cuáles son las precauciones a considerar en este experimento? (Considere normas R, S y experimentales).

Ejercicios Se tienen 50,00 g de carbonato de calcio de pureza 90% y se añaden 25,00 mL de acido clorhídrico 31% v/v, obteniendo experimentalmente 10,00 g de cloruro de calcio. a)Determine % de rendimiento, b)reactivo límite c)reactivo en exceso. (HCl, MM = 36,5 g/mol y d = 1,16 g/mL) (CaCO3 MM = 100,1 g/mol ) R: a) 79.9% b) HCl c) CaCO3

El proceso Prayon, consiste en la obtención de acido fosfórico a partir de fosfato de calcio en medio acuoso con acido sulfúrico al 40% v/v y esta determinado por la siguiente reacción resumida: Ca3(PO4)2 + H2O + H2SO4  CaSO4x2H2O + H3PO4 Experimentalmente a partir de 100kg de fosfato de calcio se obtienen 95,5 L Lt de acido fosfórico al 38% v/v. Determine: a) Ecuación balanceada b) Lts de acido sulfúrico requeridos para completar la reacción en un 100% c) Rendimiento teórico d) % de rendimiento Datos: MM acido sulfúrico = 98g/mol d=1,8 g/ml MM acido fosfórico = 98g/mol d= 1,68 g/ml MM fosfato de calcio = 301 g/mol R: a) 6 H2O ; 3 H2SO4 ; 3CaSO4x2H2O ; 2 H3PO4 b) 131, 72 L c) 99,013 L d) 96,45 %