REACTIVO LIMITANTE FCF.docx

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

Facultad: Ciencias FísicasE.A.P: FísicaCurso: Laboratorio de Química GeneralPráctica: # 04- BProfesor: Ing. Hugo Galarreta Diaz Horario: 13:00 – 17:00 HorasFecha de entrega: 09/10/2014

Integrantes: Garrido Rospigliosi , Alexander Omar 14130076 Rojas Apcho , Cristian Paul 07130130 Ccasani Guillén , Jesús Cristian 10130075

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOSFacultad de Ciencias Físicas

INDICE

1. Objetivos

2. Introducción

3. Resumen

4. Principios Teóricos

5. Procedimientos Experimentales

6. Cálculos

7. Cuestionario

8. Conclusiones

9. Recomendaciones

10.Bibliografía

Laboratorio de Química 2


1. OBJETIVOS

Determinar el reactivo limitante en la formación de un precipitado. Determinar la composición de una mezcla de sales. Determinar el rendimiento teórico y experimental de una reacción. Determinar el porcentaje de error de una reacción química.

2. INTRODUCCIÓN

La ley de las proporciones constantes o ley de las proporciones definidas es una de las leyes estequiométricas, según la cual cuando se combinan dos o más elementos para dar un determinado compuesto, siempre lo hacen en una relación constante de masas. Fue enunciada por el farmacéutico y químico francés Louis Proust en 1795, basándose en experimentos que llevó a cabo siendo profesor del Real Colegio de Artillería de Segovia de Segovia, por lo tanto también se conoce como Ley de Proust.

Para los compuestos que la siguen, por tanto, proporción de masas entre los elementos que los forman es constante. En términos más modernos de la fórmula molecular, esta ley implica que siempre se van a poder asignar subíndices fijos a cada compuesto. Hay que notar que existe una clase de compuestos, denominados compuestos no estequiométricos (también llamados bertólidos), que no siguen esta ley. Para estos compuestos, la razón entre los elementos pueden variar continuamente entre ciertos límites. Naturalmente, otras sustancias como las aleaciones o los coloides, que no son propiamente compuestos sino mezclas, tampoco siguen esta ley. Se le llama materia a todo aquello que tiene masa y ocupa un lugar en el espacio. En la mayoría de los casos, la materia se puede percibir o medir mediante distintos métodos de química analítica.

3. RESUMEN


http://es.wikipedia.org/wiki/Qu%C3%ADmica_anal%C3%ADtica

http://es.wikipedia.org/wiki/Materia

http://es.wikipedia.org/wiki/Mezcla

http://es.wikipedia.org/wiki/Coloide

http://es.wikipedia.org/wiki/Aleaci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Sustancia

http://es.wikipedia.org/wiki/Compuesto_no_estequiom%C3%A9trico

http://es.wikipedia.org/wiki/F%C3%B3rmula_molecular

http://es.wikipedia.org/wiki/Real_Colegio_de_Artiller%C3%ADa_de_Segovia

http://es.wikipedia.org/wiki/Louis_Proust

http://es.wikipedia.org/wiki/Leyes_estequiom%C3%A9tricas

http://es.wikipedia.org/wiki/Leyes_estequiom%C3%A9tricas


Colocamos el vaso de precipitados en la balanza, y lo taramos, luego pesamos 1g BaCl2 y 1g Na3PO4 . Luego tomamos los 2 vasos de precipitados y con la probeta echamos 100ml de agua destilada, tomamos un vaso de 400ml en el cual vertimos las 2 soluciones. Agitar la nueva solución por 1min y luego lo dejamos en reposo por 8min, mientras vamos pesando el papel filtro, luego lo doblamos, y procedemos a colocarlo en el embudo, entonces vertimos agua destilada con la pisceta en el papel filtro para que este se pegue a las paredes del embudo. Luego tomamos la solución y lo echamos al embudo, también colocamos un vaso abajo del embudo, todo esto para que el precipitado se quede en papel filtro. Luego sacamos el papel filtro con el precipitado y lo colocamos en una luna de reloj, llevándolo a la estufa a una temperatura de 115 0C por 15 min, para quede solo el precipitado. Luego lo sacamos de la estufa, esperamos que enfrié y procedemos a pesar el papel muestra con el precipitado. Asi hallamos la masa del reactivo limitante.

De lo guardado al inicio (el vaso con la solución de 50 ml) echamos 5ml más del reactivo limitante, echándolo al tubo con el papel filtrado. Hacemos el proceso de filtración unos cuantos minutos para luego retirar el filtro y ponerlo en una luna de reloj, llevándolo a la estufa a una temperatura de 115 0C por 15 min, para luego pesarlo y hallar el reactivo en exceso. Luego a esperar un tiempo prudente para que la muestra se enfríe y lo llevamos a la balanza para pesarla.

Por ultimo, procedemos a hacer los cálculos respectivos, los cuales están explícitos en el manual de laboratorio entregado en clase.



4. PRINCIPIOS TEÓRICOS

El reactivo limitante es el reactivo que en una reacción química determinada a conocer o limita, la cantidad de producto formado, y provoca una concentración especifica o limitante a la anterior.

Cuando una ecuación está balanceada, la estequiometria se emplea para saber los moles de un producto obtenido a partir de un número conocido de moles de un reactivo. La relación de moles entre reactivo y producto se obtiene de la ecuación balanceada.

Generalmente cuando se efectúa una reacción química los reactivos no se encuentran en cantidades estequiometricamente exactas, es decir, en las proporciones que indica su ecuación balanceada. En consecuencia, algunos reactivos se consumen totalmente, mientras que otros son recuperados al finalizar la reacción. El reactivo que se consume en primer lugar es llamado reactivo limitante, ya que la cantidad de éste determina la cantidad total del producto formado. Cuando este reactivo se consume, la reacción se detiene. El o los reactivos que se consumen parcialmente son los reactivos en exceso.

La cantidad de producto que se obtiene cuando reacciona todo el reactivo limitante se denomina rendimiento teórico de la reacción.

El concepto de reactivo limitante, permite a los químicos asegurarse de que un reactivo, el más costoso, sea completamente consumido en el transcurso de una reacción, aprovechándose así al máximo.

Rendimiento:

Se cree equivocadamente que las reacciones progresan hasta que se consumen totalmente los reactivos, o al menos el reactivo limitante.

La cantidad real obtenida del producto, dividida por la cantidad teórica máxima que puede obtenerse (100%) se llama rendimiento.

Rendimiento teórico

La cantidad de producto que debiera formarse si todo el reactivo limitante se consumiera en la reacción, se conoce con el nombre de rendimiento teórico.

A la cantidad de producto realmente formado se le llama simplemente rendimiento o rendimiento de la reacción. Es claro que siempre se cumplirá la siguiente desigualdad

Rendimiento de la reacción ≦ rendimiento teórico


http://es.wikipedia.org/wiki/Rendimiento_qu%C3%ADmico

http://es.wikipedia.org/wiki/Mol

http://es.wikipedia.org/wiki/Estequiometr%C3%ADa

http://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_qu%C3%ADmica


5. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

A). PRECIPITACIÓN:

1. Colocamos el vaso de precipitados en la balanza, y lo taramos, luego pesamos 1g BaCl2 y 1g Na3PO4 .

2. Luego tomamos los 2 vasos de precipitados y con la probeta echamos 100ml de agua destilada en cada vaso.

3. Tomamos un vaso de 400ml en el cual vertimos las 2 soluciones.



4. Agitar la nueva solución por 1min y luego lo dejamos en reposo por 8min, mientras vamos pesando el papel filtro, luego lo doblamos, y procedemos a colocarlo en el embudo, entonces vertimos agua destilada con la pisceta en el papel filtro para que este se pegue a las paredes del embudo.

5. Luego con la pipeta extraemos 50 ml de la solución y lo vaciamos en un vaso de precipitados y los guardamos.

6. Luego tomamos la solución y lo echamos al embudo, también colocamos un vaso abajo del embudo, todo esto para que el precipitado se quede en papel filtro.

7. Luego sacamos el papel filtro con el precipitado y lo colocamos en una luna de reloj, llevándolo a la estufa a una temperatura de 115 0C por 15 min, para quede solo el precipitado.



8. Luego esperamos que la muestra se enfríe y procedemos a pesarlo, y apuntamos los datos.

B). Determinación del reactivo limitante:



1. De la solución filtrada vaciamos en cada vaso 25 ml, y en dichos vasos vertimos 4 gotas de BaCl2 y Na3PO4, para identificar el reactivo limitante.

2. Añadiendo esas 4 gotas se forma un precipitado de BaCl2 si se forma un precipitado entonces el ión (PO4)-3 está en exceso de la mezcla de la sal original, luego el ión Ba+2

es el reactivo limitante y guardamos toda esta solución restante para hallar el exceso del reactante.

C). Determinación del reactivo en exceso:



1. De lo guardado en la parte A (el vaso con la solución de 50 ml) echamos 5ml más del reactivo limitante, echándolo al tubo con el papel filtrado.

2. Hacemos el proceso de filtración unos cuantos minutos para luego retirar el filtro y ponerlo en una luna de reloj, llevándolo a la estufa a una temperatura de 115 0C por 15 min, para luego pesarlo y hallar el reactivo en exceso.

6. CÁLCULOS:



1.- Cálculos de la parte A [ precipitación del Ba3(PO4)2 ]:

Masa del papel filtro…………………………………………. 0,95 gr

Masa del papel filtro + el precipitado……………......2,36 gr

Masa del precipitado………………………….………….....1,41 gr

2.- Determinar el reactivo limitante:

a).- Determinar el reactivo limitante teórico:

3 BaCl2. 2H2O + 2Na3PO4. 12H2O 6 NaCl + Ba3(PO4)2 + 30 H2O

1g BaCl2 x 1mol BaCl2 x 1mol BaCl2. 2H2O x 1mol Ba3(PO4)2 208,3g BaCl2 1 mol BaCl2 3 mol de BaCl2. 2H2O

= 1,6 x 10−3mol de Ba3(PO4)2

1g Na3PO4 x 1mol Na3PO4 x 1mol Na3PO4. 2H2O x 1mol Ba3(PO4)2 164g Na3PO4 1 mol Na3PO4 2 mol de Na3PO4. 12H2O

= 3,05 x 10-3 mol Ba3(PO4)2

Reactivo limitante teórico BaCl2.

B).- Determinar el reactivo en exceso:

1g BaCl2 x 1mol BaCl2 x 1mol BaCl2. 2H2O x 2mol Na3PO4 . 12H2O x 208,3g BaCl2 1 mol BaCl2 3 mol. de BaCl2 2H2O



1 mol de Na3PO4 x 164 g de Na3PO4 = 0,525g de Na3PO4 1mol Na3PO412H2O 1 mol de Na3PO4

Lo que no reacciona del reactivo en exceso es: 1g- 0,525g = 0,475g.

W= (0,89-0,95)*4 = 0,24g

% Error = (Vt – Ve) x 100 % = (0,475g –0,24g) x 100 = 49,47%

Vt 0,475g

% Error = 49,47%

Hallando el Rendimiento de la reacción.

R = mexp x 100 = 0,24g % = 50,5%

m teórica 0,475g

Rendimiento = 50,5%

7. CUESTIONARIO

1. Indicar los pasos para determinar el reactivo limitante.

Cuando una reacción se detiene porque se acaba uno de los reactivos, a ese reactivo se le llama reactivo limitante. Aquel reactivo que se ha consumido por completo en una reacción química se le conoce con el nombre de reactivo limitante pues determina o limita la cantidad de producto formado.



Reactivo limitante es aquel que se encuentra en defecto basado en la ecuación química ajustada.

2. ¿se tiene 100g de H2 Y 100g de O2 que reacciona de a cuerdo ha:

2 H2 + O2 2 H2O

a).- cual es el reactivo limitante?

100g H2.1mol de H 22 gde H 2 .2mol de H 2O

2molede H 2 = 50 moles de H2O

100g O2.1mol deO232 gdeO 2 .2mol de H 2O

1molede H 2 = 6,25moles de H2O

.Notamos que la menos cantidad de moles es el de 6.25 de O2

.Por lo tanto el O2 es el reactivo limitante (R.L).

b).- cuantos gramos de agua se forman?

Hallamos la cantidad de agua a partir del reactivo limitante que es el O2

1 mol de O2 →1(32g) → 100g de O2

2 mol de H2O → 2(18g) → masa de H2O



Masa de H2O que se forma es de 112.5 g H2O.

3).- Según la reacción:

3CaCO3 + 2H3PO4 → Ca3 (PO4)2+3CO2 + 3 H2O

Si partimos de 3.25 mili moles de H3PO4 y 52,8 mg de CaCO3 .cuantos reactivo en exceso quedarían sin reaccionar ?

M(CaCO3)=100 M(H3PO4)= 98

3,25 mili moles de H3PO4.1mol deCa3 (PO4 )2

2molde H 3 PO 4 = 1,625 mili moles Ca3 (PO4)2

52,8 mg.1mol deCaCO3100 gCaCO3 .1mol deCa3 (PO4 )2

3molde CaCO3 = 0,176 mili moles de Ca3 (PO4)2

El menor es CaCO3 por lo tanto es el R.L

52,8 mg.1mol deCaCO3100 gCaCO3 .2mol de H 3PO 4

3mol deCaCO3 98 gde H 3 PO41mol de H 3 PO 4 = 34,496 mg de H 3PO 4 .

Pero la masa de H 3PO 4 en 3,25 mili moles:

3,25 mili moles de H3PO4.98 gde H 3 PO41mol de H 3 PO 4 = 318,5 mgH 3PO 4 .

Entonces la masa en exceso es la diferencia: 318,5mg - 34,496 mg= 284 mg de H 3PO 4



8. CONCLUSIONES

Vemos que el BaCl2 actúa como reactivo limitante. Vemos que el NaPO4 actúa como reactivo limitante.

9. RECOMENDACIONES Tener limpio los vasos de precipitados a usar. Colocar la bagueta en el centro del embudo a la hora de vertir la solución. Echar agua destilada al papel filtrador que se encuentra en el embudo, para que este papel

se pegue bien a las paredes del embudo. Tener control del tiempo (15 min) a la hora de colocar el papel filtrador con el

precipitado en la estufa, para que no se consuma el papel filtrador. Antes de vertir la solución al embudo agitar en cada momento la solución.

10. BIBLIOGRAFÍA Chang, Raymond. Química. Séptima edición. Edit Mc Graw Hill. México. Academia Cesar Vallejo. Química. Edit lumbreras. Lima- perú. Whitten, Davis. Química. octava edición. edit cengage larning. Mexico.


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