Determinación de la fórmula de un hidrato

PRACTICA 5: DETERMINACIÓN DE LA FÓRMULA DE UN HIDRATO

I. INTRODUCCIÓN

En este experimento, se analiza un hidrato con el objetivo de determinar el porcentaje de

agua que contiene y obtener su fórmula química. Los hidratos son compuestos cristalinos

que contienen moléculas de agua en su estructura sólida. Mediante calentamiento, es

posible liberar el agua presente en el hidrato.

El procedimiento experimental consiste en pesar un tubo de vidrio seco y limpio, agregar

el hidrato y volver a pesar el conjunto. Luego, se calienta gradualmente la muestra hasta

que el color característico del hidrato desaparezca por completo. Después del

calentamiento, se elimina cualquier humedad en las paredes del tubo y se enfría en un

desecador antes de pesarlo nuevamente.

A partir de los datos de peso obtenidos, se realizan los cálculos para determinar el

porcentaje de agua y la fórmula del hidrato. El porcentaje de agua se obtiene dividiendo

el peso del agua entre el peso total del hidrato y multiplicándolo por 100. La fórmula se

determina al calcular los moles de agua y los moles del compuesto anhidro, y luego se

encuentra la relación entre ellos para obtener la proporción en la fórmula.

Finalmente, se calcula el error experimental porcentual comparando el valor obtenido

para la relación entre los moles de agua y el compuesto anhidro con el valor teórico

esperado.

II. OBJETIVOS

2.1. Objetivo General

 Realizar el análisis de un hidrato para determinar el tanto por ciento de agua

contenido en él y por ende obtener la fórmula de dicho hidrato.

2.2. Objetivos Específicos

 Determinar el porcentaje de agua contenido en el hidrato analizado

 Obtener la fórmula del hidrato a partir del porcentaje de agua determinado

 Calcular el error experimental porcentual, mediante el valor teórico y el valor

experimental

III. FUNDAMENTOS TEÓRICOS

Según Darrell y Ebbing (2010), la determinación de la fórmula de un hidrato es un

experimento común en química. Un hidrato es un compuesto que contiene moléculas de

agua enlazadas de manera débil en sus cristales. Estas sustancias se obtienen con

frecuencia al evaporar una disolución acuosa del compuesto. Los hidratos tienen un

número específico de moléculas de agua unida a cada molécula del compuesto. (p. 25)

La determinación de la fórmula de un hidrato se basa en los principios de la

estequiometria y la ley de conservación de la masa. Un hidrato es un compuesto que

contiene una cantidad específica de agua en su estructura cristalina.

Para determinar la fórmula de un hidrato, se lleva a cabo un proceso llamado

deshidratación. Durante este proceso, el hidrato se calienta suavemente para eliminar el

agua de cristalización, dejando atrás el compuesto anhidro.

Los pasos fundamentales para determinar la fórmula de un hidrato son los siguientes:

1. Pesar la muestra: Se pesa una muestra conocida del hidrato para obtener su masa

inicial.

2. Calentar la muestra: La muestra se calienta suavemente en un aparato de

calentamiento, como un crisol o un tubo de ensayo, para eliminar el agua de

cristalización. El calentamiento se realiza hasta que no se observe más pérdida de

peso en la muestra.

3. Pesar la muestra deshidratada: Después de la deshidratación, se pesa nuevamente

la muestra para determinar la masa residual.

4. Calcular la masa de agua perdida: La diferencia entre la masa inicial y la masa

residual corresponde a la masa de agua que se ha perdido durante la

deshidratación.

5. Calcular la relación molar: Con la masa de agua perdida y la masa del compuesto

anhidro, se determina la relación molar entre el agua y el compuesto anhidro. Esta

relación molar proporciona información sobre la fórmula del hidrato.

Por ejemplo, si se encuentra que por cada gramo de hidrato se pierden 0.5 gramos de

agua, esto indica que la relación molar entre el agua y el compuesto anhidro es de 1:0.5.

Esto sugiere que en la fórmula del hidrato, hay una molécula de agua por cada 0.5

moléculas del compuesto anhidro. Para obtener una fórmula integral, se multiplica por un

factor adecuado para obtener números enteros.

Según Leidy (2014), manifiesta que existen varios métodos utilizados para determinar la

fórmula de un hidrato. A continuación, se describen algunos de los más comunes:

a) Análisis gravimétrico: Este método implica la medición de la masa del hidrato

y la masa de los productos después de la eliminación del agua. La diferencia de

masa se utiliza para calcular la cantidad de agua presente en el hidrato y, por lo

tanto, su fórmula.

b) Análisis volumétrico: Este método se basa en la reacción entre el hidrato y un

reactivo que pueda liberar las moléculas de agua. La cantidad de reactivo

requerido para eliminar completamente el agua se utiliza para determinar la

proporción molar entre el hidrato y el agua.

c) Análisis térmico: Este método se basa en el estudio de los cambios de

temperatura durante el calentamiento del hidrato. La pérdida de masa y los

cambios de temperatura característicos pueden utilizarse para determinar la

cantidad de agua liberada y, por lo tanto, la fórmula del hidrato. (pp. 5-12)

IV. MAPA CONCEPTUAL

DETERMINACIÓN DE LA FORMULA DE UN HIDRATO

REALIZAR EL ANÁLISIS DE UN HIDRATO PARA DETERMINAR EL TANTO POR CIENTO DE AGUA CONTENIDO EN ÉL Y POR ENDE OBTENER

LA FÓRMULA DE DICHO HIDRATO

DETALLES EXPERIMENTALES

MATERIALES Y REACTIVOS

EXPERIMENTO: Pesar exactamente el Tubo de ensayo limpio y seco.

Mechero de Bunsen

Tubo Pirex

Desecador que contenga silicagel o

H2SO4 (cc), CuSO4, XH2O

Pinzas para tubo de ensayo

Agregar unos 2 gramos de hidrato y pesar exactamente el conjunto.

Calentamos la muestra suavemente unos 3 minutos. Luego aumentamos la

temperatura y siga calentando hasta que desaparezca totalmente el color

azul a continuación eliminamos la humedad que pueda haber en las paredes

del tubo. Usamos el papel doblado en lugar de pinzas, de acuerdo a la figura

mostrada. Si al continuar el calentamiento la muestra empieza a oscurecerse,

cesar el calentamiento inmediatamente. Este último calentamiento debe

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