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PRACTICO N°6: “ESTEQUIOMETRÍA: DETERMINACIÓN DE UNA REACCIÓN A TRAVÉS DE CALCULOS ESTEQUIOMÉTRICOS” 1. OBJETIVO Predecir la cantidad de sustancias que se consumen o producen en las reacciones químicas estableciendo relaciones estequiométricas sencillas y aplicando los conocimientos recibidos en clases. 1.1 OBJETIVOS OPERACIONALES • Utilizar un mechero bunsen. • Utilizar tubos de ensayo para reacciones químicas cualitativas. • Llevar a cabo una reacción química cuantitativamente. • Evaluar las características fisicoquímicas de las sustancias involucradas en la reacción • Determinar la reacción química desarrollada experimentalmente por medio de los cálculos estequiométricos y su comparación con la masa de productos resultantes de la reacción experimental. 2. MATERIALES Y REACTIVOS Carbonato ácido de sodio (NaHCO3), 2 vaso de precipitado 100 mL, 2 tubos de ensayo, Trípode y Rejilla de asbesto, pinzas de madera, mechero Bunsen, gradilla y balanza analítica. 3. INTRODUCCION A continuación, se describen los principales materiales, procedimientos y conceptos que usted utilizará durante el laboratorio para llevar a cabo la reacción química. 3.1 REACCIONES CUALITATIVAS EN TUBO DE ENSAYO Un tubo de ensayo es un material de vidrio común en laboratorio, utilizado comúnmente para realizar ensayos pequeños de carácter cualitativo (sin llenar más de 1/3 el volumen total del tubo), es decir donde se observan cambios simples a la vista, pero de los cuales no se puede obtener información cuantitativa. El uso de tubos de ensayo debe ser cuidadoso, ya que generalmente se exponen a cambios bruscos de temperatura y en especial cuando son sometidos a altas temperaturas, existe el peligro de proyección. Es por esto por lo que se debe calentar suavemente con un movimiento de abanico sobre la llama ayudados con una pinza, cuidando que la parte superior de tubo que se encuentra abierta no apunte hacia su rostro ni al de otras personas presentes en el laboratorio. 3.2 . ESTEQUIOMETRÍA En química, la estequiometría (del griego stoicheion (elemento) y metrón, (medida)) es el cálculo de las relaciones cuantitativas entre reactivos y productos en el transcurso de una reacción química. En una reacción química se observa una modificación de las sustancias presentes: los reactivos se consumen para dar lugar a los productos. A escala microscópica, la reacción química es una modificación y reordenamiento de los enlaces entre átomos, unos enlaces se rompen y otros se forman, pero la cantidad total de átomos implicados se mantiene constantes durante todo el proceso. Esto es lo que llamamos la ley de la conservación de la materia. Las relaciones estequiométricas entre las cantidades de reactivos consumidos y productos formados dependen directamente de estas leyes de conservación, y están determinadas por la ecuación balanceada de la reacción. Los coeficientes de una ecuación ajustada representan, el número relativo de moléculas (o moles de moléculas) que participan en una reacción química. Por ejemplo, en la siguiente ecuación ajustada: 2H2(g) + O2(g) → 2H2O(g) Se puede leer o describir como: la producción de 2 moles de agua en estado gaseoso requiere el consumo de 2 moles de H2(g) y de un mol de O2(g). Por lo tanto, en esta reacción tenemos que: "2 moles de H2(g), 1 mol de O2(g) y 2 moles de H2O(g)" son cantidades estequiométricamente equivalentes. Estas relaciones estequiométricas, derivadas de las ecuaciones ajustadas, pueden usarse para determinar las cantidades esperadas (teóricas) de productos para una cantidad dada de reactivo. 4. ACTIVIDAD EXPERIMENTAL. 4.1 Reacción de carbonato de sodio a alta temperatura a) Determine la masa de un vaso de precipitado limpio y seco utilizando una balanza analítica. b) Agregue al mismo vaso la cantidad de reactivo, NaHCO3, indicado por el (la) profesor(a) para cada grupo (desde 1,5 hasta 4,0 g). c) Con precaución, abra el paso de gas hacía el mechero Bunsen y enciéndalo, ubicando sobre el mechero un trípode con rejilla de asbesto adecuadas. d) Ubique el vaso de precipitado con el reactivo sobre la rejilla y caliente el vaso de precipitados por al menos 20 minutos. (Mientras esta reacción ocurre avance a la Actividad 4.2) e) Apague el mechero y deje enfriar el vaso de precipitado con el producto de la reacción. f) Determine la masa del vaso de precipitado con el producto de la reacción. g) Registre los datos recabados en una tabla adecuada 4.2 Evaluación cualitativa de la reacción de carbonato de sodio a alta temperatura a) Mientras ejecuta el paso d) de la Actividad 4.1, agregue en un tubo de ensayo carbonato ácido de sodio hasta rellenar aproximadamente 1 cm del tubo. b) A continuación, sujete el tubo con las pinzas de madera y caliente directamente con el mechero Bunsen durante 1 min. c) Registre detalladamente los cambios, observando detalladamente a lo largo de todo el tubo de ensayo. 5. TRABAJO PREVIO Busque en la página Chemical Safety’s Environmental Management Systems (https://chemicalsafety.com/sds-search/) el reactivo y lea la hoja de seguridad (MSDS) de cada uno de ellos: Nombre Reactivo (Español) Nombre Reactivo (Inglés) Carbonato de Sodio Sodium Carbonate https://chemicalsafety.com/sds-search/
