Informe De Balance De Masa Con Reaccion Quimica

BALANCE DE MASA CON REACCION QUIMICA.

RESUMEN

Al realizar el balance de masa con reacción química, se procedió a preparar las soluciones de NaOH y H₂SO₄, añadiendo 1,7g de la base y 2,7ml del acido las cuales fueron posteriormente diluidas en 100ml y 97,3ml de agua respectivamente, una vez preparadas las soluciones se tomaron las temperaturas iniciales de cada una y la del calorímetro donde dentro de este, se colocaron en contacto ambos reactivos los cuales luego se les tomo en un intervalo de tiempo, la temperatura para así determinar la variación de energía de la reacción, obteniendo una solución de carácter acido por los neutralización de los moles de la base. Se recomienda restar el peso del toma muestra ya que arroja el valor incorrecto de la masa del reactivo a utilizar-

Palabras clave: Reacción, acido, base, reactivo.

INDICE

1-. Resumen 2

2-.Datos experimentales 4

3.- Método de Calculo 7

4-.Tabla de resultados 12

5-. Análisis de los resultados 14

6-. Conclusiones 15

7-.Recomendaciones 16

DATOS EXPERIMENTALES

Tabla de datos nro. 1: Toma de valores de la temperatura en función del tiempo para la determinación del calor de reacción del mezclado a partir del contacto de los reactivos en el calorímetro (termo).

Tiempo (s) Temperatura (°C)

30 28

60 28

90 28

120 28

Tabla de datos nro. 2: Cantidad de muestras añadidas para la preparación de la solución y masa de la solución resultante.

Masa del NaOH (g) Volumen de H₂SO₄ (ml) Masa del producto (g)

1,7 2,7 202

Tabla de datos nro. 3: Valores iniciales para la determinación de temperatura inicial del sistema.

Temperatura de la solución de NaOH (°C) Temperatura de la solución de H₂SO₄ (°C) Temperatura del termo de café (°C)

26 25 23

Tabla de datos nro. 4: Balance de masa con reacción química teórica.

Compuesto PM Entrada Reacción Salida

(g/mol) m(g) n(mol) m(g) n(mol m(g) n(mol)

NaOH 39,9963 4 0,1 -4 -0,1 - -

H₂SO₄ 98,0774 4,9 0,05 -4,9 -0,05 - -

Na₂SO₄ 142,0396 - - - - 7,102 0,05

H₂O 18,0152 - - - - 1,8010 0,1

Total (∑) 8,9 0,15 8,9 0,15 8,903 0,09205

Valores calculados teóricamente para la comparación de los valores teóricos y reales.

METODO DE CÁLCULO

• Determinación de los moles del H₂SO₄ en la solución:

Características del H₂SO₄:

PM = 98,08g/mol (Peso molecular)

ρ= 1,84g/ml (Densidad)

%m/m= 96,98% (Porcentaje de concentración)

V(sol)= 2,7ml

%m/m= gsto *100

gsol

Ecuación para la determinación del porcentaje de concentración donde:

gsto son los gramos del soluto

gsol son los gramos de la solución en el sistema

gsto= 96,98 * 4,968 = 4,818g

100

Despejando de la formula de densidad para obtener la masa de la solución:

ρ= m/v

m= 1,84g/ml*2,7ml=4,968g

η = m

PM

η representa los moles

m representa la masa

η = 4,818g = 0,0491 mol

98,08g/mol

• Determinación de los moles del NaOH en la solución:

PM= 39,9963g/mol

Masa= 1,7g. (Dato extraído de la tabla nro. 2.)

η= 1,7g = 0,0425mol

39,9963g/mol

• Peso molecular promedio de la solución resultante

PM = ∑xjPmj

Xj es la fracción del Compuesto

Pmj es el peso molecular del compuesto

PM= 0, 42*98, 0774g/mol+0, 46*142, 0396g/mol+0, 12*18,0152g/mol=108,6925g/mol

• Determinación del calor de reacción experimental:

Qr= mCp (T₂ - T₁) + K (T₂ - T)

Cp Capacidad calorífica del compuesto o mezcla.

T representa la temperatura del sistema.

K equivalente en agua del calorímetro

Qr= 202g*(1cal/g °C) (24, 7 – 25, 5) °C + 2300cal/°C (24, 7-25, 5) °C

Qr=6255Cal/g= 6,255Kcal/g *108,6925g/mol= 679,8716Kcal/mol

• Determinación del reactivo limitante y en exceso:

H₂SO₄ + 2NaOH > Na₂SO₄ + 2H₂O

Relación estequiométrica:

0,0425mol = 2mol

η (H₂SO₄) 1mol

η (H₂SO₄) =0,0215mol

Son los moles requeridos estequiometricamente para consumir todo el reactivo.

0,0491mol = 1mol

η (NaOH) 2mol

η (NaOH)

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