LAB N°8 Eficiencia de una reacción. Método de la variación continua de Job

LABORATORIO DE QUÍMICA GENERAL

 INFORME DE LABORATORIO

LAB N°8 Eficiencia de una reacción. Método de la variación continua de Job

Profesor:

Gildardo De Jesús Montoya

Estudiantes:

Yennifer Mayerly Alvarado Cáceres 316504

Ana Sofía Franco Pérez 317521

1. OBJETIVOS

• Determinar la relación estequiométrica en la que se combinan los reactivos en una reacción, aplicando el método de Job.
• Hallar el porcentaje de eficiencia de una reacción.

1. FUNDAMENTACION TEORICA

Una ECUACION QUIMICA es la representación de una reacción que permite visualizar las sustancias que intervienen en la reacción y la proporción en la que deben reaccionar, expresada mediante los coeficientes estequiométricos de la ecuación balanceada.

En una reacción es probable que los reactivos no se encuentren en la relación estequiométrica exacta, así un reactivo se consumirá en su totalidad limitando la reacción. El reactivo limite, es el punto de referencia para los cálculos relacionados con la ecuación.

En algunos casos los reactivos no se convierten totalmente en productos, un conjunto particular de reactivos puede participar en dos o más reacciones simultaneas formando productos deseados y algunos indeseados, así la eficiencia de la reacción o porcentaje de rendimiento (%R) indica la cantidad de un producto deseado obtenido en una reacción determinada y se calcula de acuerdo con la ecuación.

[pic 1]

El rendimiento teórico es la cantidad de producto que se obtendría si la totalidad de los reactivos se transformaran en productos y se calcula a partir de la ecuación química balanceada y el rendimiento experimental es la cantidad de producto que se obtiene realmente en la reacción.

Como en las ecuaciones químicas se establece una relación en masa entre reactivos y productos, es indispensable tener en cuenta la cantidad de sustancia pura que contiene el reactivo seleccionado, antes de realizar los cálculos ya que los reactivos contienen impurezas que no participan en la reacción, pero disminuyen la calidad del producto obtenido. La medida de la cantidad de sustancia pura contenida en un reactivo es la pureza (P) y se expresa en porcentaje en peso a partir de la siguiente relación:

[pic 2]

METODO DE VARIACION CONTINUA DE JOB

Este método permite determinar experimentalmente la relación estequiométrica en la que se combinan los reactivos en una reacción al realizar una serie de pruebas variando la cantidad de cada reactivo pero manteniendo constante el volumen total, así puede medirse una propiedad del sistema relacionada con la masa de reactivo que interviene en cada caso, por ejemplo en las reacciones de precipitación, si la reacción se efectúa en una serie de tubos del mismo diámetro, se puede medir la altura del precipitado formado.

Al graficar el peso del precipitado obtenido vs el volumen de los reactivos el punto en el que se interceptan las dos rectas corresponde al PUNTO DE EQUIVALENCIA indicando la proporción en que ambos reactivos reaccionan en cantidades estequiométricas exactas. En el punto de equivalencia, las moles de cada reactivo se obtienen multiplicando el volumen (en L) por la concentración (M).

[pic 3] [pic 4] [pic 5]

1. DIAGRAMAS DE FLUJO

• Determinación de la relación estequiométrica

[pic 6][pic 7]

• Calculo de la Eficiencia

[pic 8][pic 9]

1. MATERIALES Y REACTIVOS

9 tubos de ensayo

1 gradilla

2 pipetas graduadas de 10mL

Regla

Nitrato de Bario (Ba(NO3)2) 0.1 M

Cromato de Potasio (K2CrO4) 0.1 M

1. PREGUNTAS PRE-LABORATORIO

1. Escriba la ecuación química balanceada para la reacción entre Ba(NO3)2 y el K2CrO4 indicando cual es la relación estequiométrica teórica.

Respuesta:

Ba(NO3)2(ac) + K2CrO4(ac) = BaCrO4 + 2 KNO3
Tipo de reacción: doble desplazamiento

Por una mol de Ba(NO3)2 que reacciona, se necesita una mol de K2CrO4, para producir una mol de BaCrO4 con dos moles de KNO3.

1. Determine el reactivo limite y calcule la máxima cantidad de producto que se puede obtener en la reacción si se realiza con 10mL de Ba(NO3)2 0.1 M y 10mL de K2CrO4 0.1 M.

Respuesta:

Ba(NO3)2 + K2CrO4= BaCrO4 + 2 KNO3

                             261.3 g      194.2 g   253.4 g

10 g Ba(NO3)2 *   = 7.43 g de K2CrO4[pic 10]

10 g K2CrO4*   = 13.45 g de Ba(NO3)2[pic 11]

El reactivo limite es el Ba(NO3)2 ya que Ba(NO3)2 se encuentra en exceso por que sobran 10g – 7.43 g = 2.57 g

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