Estequiometria

ESTEQUIOMETRIA

PARTE – I

I) OBJETIVOS

• Aprender sobre los diferentes indicios que indiquen la presencia de una reacción química.

• Interpretar una ecuación química para reconocer el tipo de la misma(REDOX o NO REDOX)

• Comprender el significado de eficiencia o rendimiento de una reacción.

• Deducir (previa experimentación): Fórmulas empíricas de compuestos químicos, un hidrato en este caso.

II) EQUIPOS, MATERIALES Y REACTIVOS

Experimento Nro 1

Parte A.

- 1 vaso de 150ml

- 1 probeta de 25 ml

- 1 embudo

- 2 papeles de filtro

- 1 soporte universal con pinza

- 1 bagueta

- 1 tubo de ensayo

- 1 balanza

- 1 piceta con agua destilada

- 1 radiador

- 1 termómetro

- 1 mechero

- 1 rejilla de asbesto

- Solución de Na2CO3 – 0.2 M

- Solución de BaCl2 – 0.2 M

Parte B.

- 1 tubo de ensayo de 18 x 150 con manguera y tapón

- 1 soporte universal con pinza

- 1 tapón de jebe horadado

- 1 manguera

- 1 mechero

- 1 embudo

- 1 papel de filtro

- 1 pipeta con agua destilada

- KClO3

- MnO2

- AgNO3 0.1M

Experimento Nro 2

- Crisol con tapa.

- 1 balanza.

- 1 mechero.

- 1 pinza.

- Sal hidratada.

III) FUNDAMENTO TEORICO

1.- Ecuaciones Químicas:

Definición: Son expresiones matemáticas abreviadas que se utilizan para describir lo que sucede en una reacción química en sus estados inicial y final. En ella figuran dos miembros; en el primero, los símbolos o fórmulas de los reactantes o reactivos y en el segundo los símbolos o fórmulas de los productos. Para separar ambos miembros se utiliza una flecha que generalmente se dirige hacia la derecha, indicando el sentido de la reacción:

A + BC AB + C

Ej. : La ecuación química que describe la reacción entre el magnesio y el oxígeno es:

2 Mg + O2 2 MgO

Reactantes Producto

Significado de las ecuaciones químicas:

a. Cualitativo: Indica la clase o calidad de las sustancias reaccionantes y productos. En la ecuación anterior, el magnesio reacciona con el oxígeno para obtener óxido de magnesio

b. Cuantitativo: Representa la cantidad de átomos, moléculas, el peso o el volumen de los reactivos y de los productos.

En la ecuación química anterior, se entiende que dos moléculas (o moles) de magnesio, reaccionan con una molécula de oxígeno para obtenerse dos moléculas de óxido de magnesio. También se puede calcular la cantidad en gramos del producto, tomando como base los pesos atómicos de los reaccionantes (Con ayuda de la Tabla Periódica).

Características de las Ecuaciones Químicas:

• Los reactantes y productos se representan utilizando símbolos para los elementos y fórmulas para los compuestos.

• Se debe indicar el estado físico de los reactantes y productos entre paréntesis: (g), (l), (s); (ac.) si se presentan en estado gaseoso, líquido, sólido o en solución acuosa respectivamente.

• El número y tipo de átomos en ambos miembros deben ser iguales, conforme al principio de conservación de la masa; si esto es así, la ecuación está balanceada.

2.- Reacciones Químicas:

Definición: Son procesos químicos donde las sustancias intervinientes, sufren cambios en su estructura, para dar origen a otras sustancias. El cambio es más fácil entre sustancias líquidas o gaseosas, o en solución, debido a que se hallan más separadas y permiten un contacto más íntimo entre los cuerpos reaccionantes.

También se puede decir que es un fenómeno químico, en donde se producen sustancias distintas a las que les dan origen.

Características o Evidencias de una Reacción Química:

o Formación de precipitados.

o Formación de gases acompañados de cambios de temperatura.

o Desprendimiento de luz y de energía.

Reglas:

o En toda reacción se conservan los átomos y las cargas (si hay iones)

o No puede ocurrir un proceso de oxidación o de reducción aislado, ambos ocurren simultáneamente.

o No se pueden formar productos que reaccionen enérgicamente con alguno de los productos obtenidos.

Ej. :

Na3N + 3H2O 3NaOH + NH3

Tipos de Reacciones Químicas:

A. De acuerdo a las sustancias reaccionantes:

 Reacciones de composición, adición o síntesis:

Cuando dos o más sustancias se unen para formar una más compleja o de mayor masa molecular:

A + B AB

 Reacciones de descomposición:

Cuando una sustancia compleja por acción de diferentes factores, se descompone en otras más sencillas:

AB A + B

Cuando las descompone el calor, se llaman también de disociación térmica.

 Reacciones de simple sustitución:

Denominadas también de simple desplazamiento cuando una sustancia simple reacciona con otra compuesta, reemplazando a uno de sus componentes.

A + BC AB + C

 Reacciones de doble sustitución:

También se denominan de doble desplazamiento o metátesis y ocurren cuando hay intercambio de elementos entre dos compuestos diferentes y de esta manera originan nuevas sustancias. * Se presentan cuando las sustancias reaccionantes están en estado iónico por encontrarse en solución, combinándose entre sí sus iones con mucha facilidad, para formar sustancias que permanecen estables en el medio reaccionante:

AB + CD AC + BD

 Reacciones Reversibles:

Cuando los productos de una reacción pueden volver a reaccionar entre sí, para generar los reactivos iniciales. También se puede decir que se realiza en ambos sentidos.

A + B AB

 Reacciones Irreversibles:

Cuando los productos permanecen estables y no dan lugar a que se formen los reactivos iniciales.

A + B AB

Toda reacción es más o menos reversible; pero en muchos casos esta reversibilidad es tan insignificante que se prefiere considerar prácticamente irreversible.

B. De acuerdo a su energía:

En toda reacción química hay emisión o absorción de energía que se manifiesta como luz y/o calor. Aquí aparece el concepto de Entalpía, entendida como la energía que se libera o absorbe.

 Reacciones Exotérmicas:

Cuando al producirse, hay desprendimiento o se libera calor.

A + BC AB + C + Δ

 Reacciones Endotérmicas:

Cuando es necesario la absorción de calor para que se puedan llevar a cabo.

Δ +A + BC AB + C

La energía liberada o absorbida se denomina calor de reacción o entalpía (H) por consiguiente:

 En una reacción exotérmica la entalpía es negativa.

 En una reacción endotérmica la entalpía es positiva.

IV) PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

EXPERIMENTO 01:

A).

DETERMINACIÓN DE LA EFICIENCIA DE UNA REACCIÓN

- OBSERVACIONES.-

Al mezclar el BaCl2 con el Na2CO3 se forma una solución heterogénea de color blanco.

Luego de un determinado tiempo, el compuesto formado (BaCO3) sedimenta.

Una vez filtrado y expuesto al calor en el horno se observa que la sustancia queda cuarteada.

- CALCULOS Y RESULTADOS

El Bario (Ba) desplaza al Sodio (Na) debido a que tiene mayor actividad. Se produce una reacción de doble desplazamiento.

BaCl2 + Na2CO3 BaCO3(s) + 2NaCl (ac)

Por otro lado, generalmente, no toda la masa de reactivos se transformó íntegramente en productos, porque no todos los choques que se verifican dan lugar a la ruptura de enlaces; debido a que puede ocurrir que el choque produzca únicamente el cambio de dirección de los reactivos.

Además no se produce una reacción ideal, en donde todos los reactivos reaccionaran como debe de ser, es decir, de acuerdo a las porciones pondérales que implique el proceso (ESTEQUIOMETRIA) reaccionara el 100% del reactivo, obteniéndose el 100% de producto, en cambio en nuestro caso se produjo una reacción real en donde obedeciendo a los factores externos e internos de los reactivos será el total del producto que se obtiene y menor al 100%.

Lo que se busca en este experimento es hallar el rendimiento de la reacción, para ello debemos de hallar

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