ESTEQUIOMETRÍA DE UNA REACCIÓN

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PRÁCTICA No. 10

“ESTEQUIOMETRÍA DE UNA REACCIÓN”

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LABORATORIO DE QUIMICA BASICA

M. C. Libia Rodríguez Anaya

HORA CLASE: 7:00 AM

Miércoles 25 de octubre del 2017                 Cd. Obregón, Sonora.

PRÁCTICA No. 10

“ESTEQUIOMETRÍA DE UNA REACCIÓN”

OBJETIVO

El alumno determinará la relación estequiométrica de la reacción entre hidróxido de sodio y ácido sulfúrico.

INTRODUCCION

En este experimento, la decisión acerca de la razón apropiada entre los reactivos se basará en la cantidad de calor que se involucra durante la reacción.

Por ejemplo, con hidróxido de sodio y ácido sulfúrico.

(x) NaOH + (y) H2SO4 → productos + Q

En donde Q representa el calor involucrado. Este calor causa que la temperatura de la mezcla aumente:

ΔT = (Final - Inicial)

Como la cantidad de calor que se libera en la reacción aumenta, ΔT aumenta. En consecuencia, se puede usar el cambio de temperatura para monitorear la cantidad de calor que se libera en la reacción.

¿Cómo se puede relacionar la cantidad de calor liberado a la estequiometría de una reacción? Suponga que se conocen los valores de (x) y (y) en la reacción anterior. Si se mezclan exactamente (x) moles de NaOH con (y) moles de H2SO4, un cierto número de calorías Q serían producidas. Por otra parte, si se mezclan un poco menos que los (x) moles de NaOH, no se tendría suficiente NaOH presente para reaccionar con todo el H2SO4. Entonces se desprendería una cantidad pequeña de calor debido a las pocas unidades de NaOH que estarían presentes para reaccionar resultando en un pequeño ΔT. Este argumento también puede ser aplicado cuando uno de los reactivos está en exceso.

La máxima cantidad de calor liberado resulta en un máximo ΔT es cuando los reactivos se mezclan en la razón estequiométrica correcta.

MATERIAL

2 probetas de 100 ml                                                           1 Perilla

1 piseta con agua destilada                                                 2 Pipetas de 10 ml

1 termómetro graduado en intervalo de 0.1 ºC                   1 Agitador

2 vasos de precipitado de 250 ml

1 termo

1 tapón de hule bihoradado

REACTIVOS

700 ml H2SO4 1 N

700 ml NaOH 1 N

PROCEDIMIENTO

1. En un termo vierta 100 ml de H2SO4 1 N y mida su temperatura. (Fig. 1)

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1. Mida la temperatura de 100 ml de NaOH 1 N en una probeta o en un vaso de precipitado pequeño. Inicialmente estas dos temperaturas deberían ser idénticas. Si no lo son, entonces coloque las dos disoluciones en un baño de agua y cuando la temperatura estabilice, inicie el experimento (Fig. 2). (Nota: si sólo tiene un termómetro para medir la temperatura de una disolución, enjuague el termómetro con agua destilada y después mida la temperatura de la otra disolución).[pic 4]

1. Mezcle los reactivos completamente en el termo, agite bien para asegurar que la reacción se completó cuidando que el bulbo del termómetro siempre este cubierto por la mezcla de reacción y anote la máxima temperatura. La mezcla primero se calentará y después se enfriará gradualmente hasta retornar a la temperatura ambiente. El termo permite que la mezcla se enfríe lentamente y no tendrá dificultad en obtener la máxima temperatura.

1. Repita el procedimiento anterior utilizando diferentes cantidades de cada reactivo y un volumen constante de 120 ml. Inicialmente puede usar las siguientes combinaciones y alguna otra que considere deseable: 40:160, 60:140, 80:120, 100:100, 120:80, 140:60, 160:40.

1. Después de medir y anotar el cambio de temperatura de por lo menos estas, mezclas, construir una gráfica del cambio de temperatura, en función de los ml de disolución de H2SO4 utilizados (en evaluación individual).

1. De esta gráfica determine la Estequiometría de la reacción. Si los datos no son suficientes, continúe trabajando con diferentes mezclas alrededor del máximo ΔT obtenido.

RESULTADOS Y DISCUCIONES

1. Procedimos a verter en el termo y medimos la temperatura de 100 ml de H2SO4 1N donde su temperatura fue de 25°C.
2. En una probeta vertimos 100 ml de NaOH 1N, como nos indicaba el manual se tiene que estabilizar e igualar la temperatura a la de H2SO4 donde fue de 25°C.
3. Mezclamos los dos reactivos anteriores que fueron 100 ml de H2SO4 Y 100ml de NaOH, obteniendo una temperatura máxima de 32°C con un incremento de 7°C de la temperatura inicial.
4. Aquí se tuvo que hacer cálculos para llevar a cabo las combinaciones correctas para tener un valor constante de 120 ml, donde:

Proporciones:

• 40 H2SO4:160 NaOH

200ml de combinación -  40ml H2SO4

120ml    ----     24 ml H2SO4 + 96ml NaOH = 120ml combinación.

• 60:140

200ml    ----   60ml H2SO4

120ml    ----   36ml H2SO4 + 84ml NaOH = 120ml

• 80:120

200ml   ----  80ml

120ml   ----  48ml H2SO4 + 72ml NaOH = 120ml

• 100:100

200ml   ----   100ml

120ml   ----    60ml H2SO4 + 60ml NaOH = 120ml

• 120:80

200ml   ----    120ml

120ml   ----    72ml H2SO4 + 48ml NaOH = 120ml

• 140:60

200ml   ----    140ml

120ml   ----     84ml H2SO4 + 36ml NaOH = 120ml

• 160:40

200ml   ----    160ml

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