Practica De Laboratorio

COLEGIO INTERNACIONAL SEK-ECUADOR

Práctica de laboratorio de química

Tema

Descubrir el elemento metálico que forma parte de un carbonato del grupo dos.

Aspectos relacionados:

Estequiometria

Reacciones ácido-base

Titulaciones ácido-base

Reacciones ácido-carbonato

Medición y procesamiento de datos

Nombre: Tamara Yánez

Curso escolar 2013 – 2014 

DESCUBRIR EL ELEMENTO METÁLICO QUE FORMA PARTE DE UN CARBONATO DEL GRUPO DOS

A los estudiantes se les ha indicado un frasco pequeño con una masa de un carbonato del grupo dos, se les ha pedido que diseñen un proceso para descubrir el elemento metálico que forma parte de él.

1.- DISEÑO

1.1. PROBLEMA O PREGUNTA DE INVESTIGACIÓN

¿Podremos conocer el elemento metálico que forma parte de este carbonato mediante un proceso estequiométrico?

1.2. IDENTIFICACIÓN DE VARIABLES

VARIABLE INDEPENDIENTE: La masa de carbonato que utilizamos.

VARIABLE DEPENDIENTE: El volumen de NaOH que se consumió durante las tres titulaciones.

VARIABLE CONTROLADA: El volumen de solución ácida que utilizamos para cada titulación.

1.3. MÉTODO PARA EL CONTROL DE LAS VARIABLES

PARA CONTROLAR LA VARIABLE INDEPENDIENTE: Utilizamos una balanza digital cuya incertidumbre es +0,001g

PARA CONTROLAR LA VARIABLE DEPENDIENTE: Utilizamos una bureta de 50cm3 cuya incertidumbre es +0,05mL.

PARA CONTROLAR LA VARIABLE CONTROLADA: Usamos una bureta de 25cm3 de incertidumbre +0,05cm3.

1.4. MÉTODO DESARROLLADO POR EL ESTUDIANTE PARA OBTENER LOS DATOS

Pesamos 1,342 g de carbonato,

Medimos con una bureta los 50 cm3 1.00 mol dm-3 de ácido clorhídrico y lo ponemos en un matraz aforado de 250cm3.

Añadimos el carbonato, previamente masado, a los 50 cm3 de HCl(aq). Cuando terminó la efervescencia, mezclamos y añadimos agua destilada con la asistencia de una bureta, hasta los 250 cm3.

Transferimos 25 cm3 de esta solución a un frasco Erlenmeyer. Añadimos dos gotas de indicador fenolftaleína.

Titulamos hasta el punto de neutralización, con una solución 0.100 M de NaOH y repetimos el proceso dos veces tratando de reducir el error aleatorio.

2. OBTENCIÓN Y PROCESAMIENTO DE DATOS

2.1. REGISTRO DE DATOS BRUTOS:

Para asegurarnos que el carbonato sea el reactivo limitante tomamos como referencia la suposición de que si fuera BeCO3, el de menos masa de todos los carbonatos del grupo dos, necesitaríamos 1,725g para reaccionar completamente con la solución de HCl que vamos a usar (V=50mL y C=1M), los cálculos fueron los siguientes:

La masa de carbonato que nosotros decidimos y que ya sabemos que debe ser menor que 1,725g, se midió en una balanza, cuya escala más pequeña era 0,001g, es decir, su incertidumbre era +0,001g.

La masa del vidrio de reloj fue 36,621 g mientras que la masa del vidrio de reloj más el contenido de carbonato es 37,963 g.

La preparación de los de HCl(aq) 1,00M se realizó de la siguiente manera:

De esta solución separamos en el frasco volumétrico de 25Ocm3, 50mL con la ayuda de una bureta de 50mL y de incertidumbre +0,05mL,

El frasco volumétrico de 250 cm3 tenía una incertidumbre de +125 cm3 pero para mejorar el proceso, la complementación con agua hasta los 250cm3 la hicimos con una bureta de incertidumbre +0,05cm3

La solución a titular fue transferida con una bureta de 25 cm3 cuya incertidumbre era +0,05 cm3

La titulación fue hecha con una bureta de 50 cm3, cuya escala más pequeña era 0,1cm3, por lo tanto, su incertidumbre la expresaremos así +0,05cm3.

Se tituló tres veces partiendo de 0 y los volúmenes que se usaron de solución de NaOH 0,1M, en experimento fueron 28,1 cm3, 28,2 cm3 y 28,6 cm3

La preparación de los 1000mL de la solución de NaOH 0,1M se hizo así:

Masa del carbonato MCO3

Masa del vidrio de reloj + carbonato / g ± 0,002 g 37,963

Masa del vidrio de reloj / g ± 0,001 g 36,621

Masa del carbonato / g ± 0,001g 1,342

Volumen de solución de HCL de C = 1.00 mol dm-3 = 50,00 cm3 ± 0,05 cm3

Con la bureta de incertidumbre +0,05cm3 añadimos agua hasta completar 250 cm3.

Volumen total de la solución luego de la reacción con el carbonato = 250,0 cm3 ± 0,1cm3

Tres volúmenes de HCl(aq) usados en cada titulación = 25,00cm3 ± 0,05 cm3

Volumen de NaOH usado en la titulación

Titulación 1 Titulación 2 Titulación 3

Lectura bureta / cm3± 0,05 cm3 Inicial 0,00 0.00 0.00

Final 28,10 28,20 28,60

Volumen usado / cm3± 0,10cm3 28,10 28,20 28,60

Volumen promedio / cm3 ± 0,25 cm3 28,30

Sacamos el promedio para reducir el error aleatorio y la incertidumbre

3. PROCESAMIENTO Y PRESENTACIÓN DE LOS DATOS BRUTOS INCLUYENDO ERRORES E INCERTIDUMBRES

En la titulación:

Moles de NaOH usados para neutralizar = [NaOH] x VNaOH

nNaOH = 0.100mol dm-3 x 0.0283 dm3 = 0.00283mol de NaOH reaccionaron en la titulación

En vista de que durante la titulación se produjo la siguiente reacción:

NaOH + HCl NaCl + H2O

1mol 1 mol

0,00283mol X= 0,00283mol de HCl(aq)

nHCltitulados = nNaOH = 0.00283moles de HCl fueron titulados

Ahora ya sabemos los moles de HCl que fueron neutralizados en la titulación, (en los 25,00ml), ahora se puede saber cuántos moles de HCl sobraron en total (en los 250,0ml), luego de la reacción con el carbonato desconocido, para esto analizo que tenía una solución de 250mL en el matraz, antes de sacar las tres muestras de 25,00mL:

¿Si en los 25,00cm3

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