Laboratorio De Química General 2 Practica 5

REACTIVO LIMITANTE

Objetivos

-Utilizar diferentes proporciones de reactivos para determinar el reactivo limitante de una reacción y el reactivo en exceso

-Comprobar la ley de la conservación de la materia, analizar la cantidad de compuesto formado y pesado, en comparación con el esperado.

- ¿Qué especie actúa como reactivo limitante en la siguiente reacción química?

K2CO3 (ac) + CaCl2 (ac) → CaCO3 ↓ + 2 KCl (ac).

Resultados

Tabla 1.

Tubo No.

Reactivo 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

K2CO3 (mL) 0.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0

CaCl2 (mL) 0.0 0.0 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 6.0

H2O (mL) 9.0 6.0 5.0 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.0

Altura del precipitado (mm) 0 0 4 5 5 7 6 8 6 6 9 16

Color de la disolución SC Azul Azul Azul Azul Azul Verde-amarillo amarillo amarillo amarillo Amarillo amarillo

pH de la mezcla 12 12 12 11 10 7 7 7 7 7 6

7. Anotar las observaciones que indiquen si se lleva a cabo una reacción.

- la formación de precipitado blanquecinos

- el color de la mezcla al agregar indicador universal

8. ¿En qué tubo de ensaye se observa un cambio de color significativo del indicador?

- a partir del tubo 6 se nota el cambio de color

9. ¿A partir de qué tubo se observa que la altura del precipitado obtenido es constante?

- A partir del tubo 6 la altura del precipitado obtenido es relativamente constante

10. ¿Coincide el cambio de color con la altura del precipitado obtenido?

- si

11. ¿Por qué después de este tubo (cambio de color), el color y el pH de la disolución que se observa se mantiene constante para mayores volúmenes de CaCl2 agregado?

- Porque el K2CO3 es el reactivo limitante y aunque se agregue un volumen mayor de CaCl2 lo que va a reaccionar va a ser lo que permita reaccionar los mL de K2CO3 es por ello que a partir del tuvo 6 el pH es constante debido a que reacciona lo mismo

12. ¿Sucederá lo mismo con la masa del precipitado obtenido? Para responder esta pregunta es necesario recuperar el sólido que se forma para lo cual se filtrará a vacío.

- Sí, los valores de precipitado son aproximadamente constantes

Procedimiento para la filtración del sólido obtenido.

Tabla 2

Tubo 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Masa del papel 0 0.552 0.548 0.541 0.566 0.546 0.543 0.565 0.568 0.557 0.556

Masa papel +precipitado 0 o.627 0.671 0.714 0.792 0.796 0.798 0.814 0.826 0.796 0.815

Masa del precipitado 0 .075 .123 .173 .226 .250 .255 .249 .258 .239 .259

13. ¿Sucedió lo mismo con la masa del precipitado obtenido? ¿A partir de qué tubo la masa del precipitado se mantiene aproximadamente constante?

- A partir del tubo 6

14. ¿Coincide con las observaciones realizadas sobre el cambio de color?

- Si, son lo que se esperaba

Cuestionario:

1. Graficar en papel milimétrico (abarcando toda la hoja), los datos de masa de precipitado obtenido en gramos (ordenadas, eje “y”) en función del volumen en mililitros, de CaCl2 agregado (abscisas, eje “x”).

Con base en las respuestas a las preguntas 8 y14 dividir en dos los puntos obtenidos, empleando como punto de referencia el número de tubo en el que se observan los cambios significativos.

Identificar las dos rectas que describen la tendencia en cada caso y trazarlas sobre el papel.

Se llamará “línea 1” al segmento que describe el comportamiento de la gráfica en los primeros valores de volumen de CaCl2 agregado y “línea 2” a los restantes.

Tomando en cuenta esta consideración, responder las siguientes preguntas:

¿Qué relación se observa entre el volumen de CaCl2 agregado y la masa de precipitado (sólido) obtenida en la “línea 1”? Describir en qué forma varía.

-Observando la gráfica se puede apreciar que en los valores de “línea 1” entre mayor cantidad de CaCl2 mayor es la masa de precipitado

¿Qué valor de masa de sólido se obtiene para la ordenada al origen (volumen cero de CaCl2 agregado)?

-valor de masa = 0

1.3. ¿Se justificaría que este valor sea diferente de cero? Explicar por qué.

- No, porque no se está agregando el reactivo por lo tanto no habría reacción y no se produciría precipitado.

1.4. ¿En qué valor de volumen de CaCl2 agregado se observa un cambio de pendiente? Localizar el punto de intersección de la “línea 1” con la “línea 2” y dar sus coordenadas.

- en volumen de CaCl2= 3.0 y sus coordenadas (3.0, 0.250)

1.5. ¿Qué relación hay entre el punto de intersección encontrado en la gráfica y el cambio de color del indicador?

- Que a partir de ese valor el color del indicador comenzó a cambiar a un color de pH neutro lo que quiere decir que ya no hay reactivo K2CO3 que es el que da el color azul

1.6. ¿Qué relación se observa entre el volumen de CaCl2 agregado y la masa de precipitado obtenida en la “línea 2”? Describir en qué forma varía.

- el volumen de CaCl2 es cada vez mayor, es decir va aumentando, pero la masa de precipitado es aproximadamente constante.

1.7. ¿Qué valor de masa de sólido (precipitado) se obtiene en promedio para este segmento de la gráfica?

- en promedio de masa 0.2516 g

1.8. ¿Por qué los cambios de masa en la “línea 2” no son tan significativos que los observados en la “línea 1”?

- esto se debe a la reacción debido a que a partir de esos valores de la línea dos la cantidad de mL de CaCl2 son iguales o mayores al volumen de K2CO3 que en este caso es el reactivo limitante y lo que se va a producir de precipitado es lo que le permita reaccionar los 3.0 mL de K2CO3 sin importar si se agrega mayor cantidad de volumen (mL) de CaCl2.

1.9. ¿Cuál de los reactivos (K2CO3 o CaCl2) es el que impide que se forme más sólido en los tubos que comprenden la “línea 2”?

-K2CO3

1.10. ¿Por qué?

-Porque es el reactivo limitante

2. Con los datos experimentales de masa de sólido obtenido, calcular el número de mol de los reactivos empleados en cada tubo y el número de mol de sólido obtenido en cada caso. Anotar los resultados en la tabla 3.

Tabla 3

K2CO3(ac)+CaCl2(ac)→CaCO3↓+ 2KCl(ac) Sólido obtenido, CaCO3 (100.08 g/mol)

Tubo K2CO3 (mol) CaCl2 (mol) Masa de sólido obtenido (g) Cantidad de sólido obtenido (mol)

1 0 0 0 0

2 0.003 0.001 0.075 0.00074

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