Práctica 2, laboratorio qmc100, Apuntes de Química

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Práctica N°

Reacciones Químicas

Grupo E

Nombre y apellidos:

Britney Roos

Luizaga Bautista

1. DATOS EXPERIMENTALES

REACTIVOS Productos

Reacción 1

Fórmula 3 Fe(CN) 6

K

4 4 FeCl 3

(Fe(CN) 6

3 Fe 4 12 KCl

Ferrocianuro De

Potasio

Cloruro De

Hierro

Ferricianuro

Azul De Prusia

Cloruro De

Potasio

Color Amarillo verdoso Naranja/Marrón Cambia a un color Café oscuro,

con algo de naranja y un azul

oscuro en el fondo, poco o nada

transparente

Transparente Si No

Precipitado Si

Observaciones

Se forma un precipitado de color Azul oscuro intenso, insoluble, compacto, no

hay cambios a través del tiempo

REACTIVOS Productos

Reacción 2

Fórmula

SO

4 Cu 2NH 4

OH

Cu(OH) 2

(NH

4

2

SO

4

Sulfato de Cobre

Hidróxido de

Amonio

Hidróxido de Cobre

Sulfato de

Amonio

Color Celeste claro/azul Incoloro

Cambia a un degradé de azul oscuro

y algo transparente en lo más alto y

un celeste en el fondo menos

transparente

Transparente Si Si

Precipitado Si

Observaciones El precipitado tiene un color azul oscuro intenso, parece ser algo gelatinoso

REACTIVOS Productos

Reacción 3

Fórmula FeSO 4 2NaOH

Fe(OH) 2 Na 2

SO

4

Sulfato ferroso Hidróxido de Sodio Hidróxido ferroso Sulfato de sodio

Color Incoloro Incoloro

Cambia de color a un azul

verdoso, y en la parte superior un

naranja, no es transparente Transparente

Si Si

Precipitado Si

Observaciones

Al realizar la reacción, la parte líquida es de color azul verdoso, y en la parte

superior, en las paredes del tubo de ensayo, se formó una capa de color

naranja, con un pecipitado.

REACTIVOS Productos

Reacción 7

Fórmula

SO

4 Cu Fe

Fe(SO 4 ) Cu

Sulfato De Cobre Hierro Sulfato De Hierro Cobre

Color

Celeste

Clavo plomo

oscuro Los colores parecen mantenerse

Transparente Si No

Precipitado No

Observaciones No

REACTIVOS Productos

Reacción 8

Fórmula 2HCl Mg

MgCl 2

H

2

Cloruro De Hidrógeno Magnesio

Cloruro De

Magnesio

Dihidrógen

o

Color Incoloro Azul, plomo Se forma un nuevo compuesto

incoloro y transparente Transparente Si No

Precipitado No

Observaciones No emite calor, y sin cambios con el tiempo.

REACTIVOS

Productos

Reacción 9

Fórmula

(HCO

3 ) Na HCl

NaCl CO 2

H

2

O

Bicarbonato De

Sodio

Cloruro De

Hidrógeno

Cloruro De

Sodio

Dióxido De

Carbono

Agua

Color Blanco Incoloro Se forma un compuesto incoloro, y

transparente

Transparente No Si

Precipitado No

Observaciones

Se forman burbujas, sin embargo, no emite calor

REACTIVOS Productos

Reacción 10

Fórmula Cl 2 Ba H 2

SO

4

BaSO 4 2 HCl

Cloruro De Bario Ácido Sulfúrico Sulfato De Bario Cloruro De Hidrógeno

Color Incoloro Incoloro Color blanco lechoso, deja pasar poca

luz. Transparente Si Si

Precipitado No

Observaciones Emite calor, tiene un color blanco lechoso.

2. CÁLCULOS

2.1. Reacciones Diversas

a)

Tipo de reacción

• Síntesis: Se forma un compuesto más complejo (Azul de Prusia).
• Reacción de precipitación: Se genera un sólido insoluble.
• Complejación: Se forma un complejo de hierro.

b)

Tipo de Reacción

- Doble sustitución - Reacción de precipitación

c)

Tipo de reacción

• Doble sustitución
• Precipitación

d)

Tipo de reacción

Doble sustitución

• Precipitación

e)

Tipo de reacción:

Doble sustitución

• Precipitación

f)

Tipo de reacción:

• Neutralización
• Descomposición

g)

3 Fe(CN) 6

K

4 4 FeCl 3

(Fe(CN) 6

3 Fe 4 12 KCl

SO

4 Cu 2NH 4

OH

Cu(OH) 2

(NH

4

2

SO

4

FeSO 4 2NaOH

Fe(OH) 2 Na 2

SO

4

CrO 4

K

2

2 NO

3 Ag

2KNO

3 CrO 4 Ag

(NO

3

2 Pb 2 IK

2 KNO

3 PbI 2

(HCO

3 ) Na HCl

NaCl

CO

2 H

2

O

Cl 2 Ba H 2 SO 4

BaSO 4 2 HCl

3. GRÁFICOS

6 (Resultado de Reacción 1) (Resultado de Reacción 2)

(Resultado de Reacción 3) (Resultado de Reacción 4)

(Resultado de Reacción 5) (Resultado de Reacción 6)

(Resultado de Reacción 7) (Resultado de Reacción 8)

(Resultado de Reacción 9) (Resultado de Reacción 10)

4. CONCLUSIONES

Durante la práctica de laboratorio, se realizaron diversas reacciones químicas, permitiendo

observar cambios en color, formación de precipitados y desprendimiento de gases. Se

identificaron reacciones de óxido-reducción, como la del permanganato de potasio con

ácido sulfúrico y oxalato de sodio, donde la solución morada se decoloró progresivamente.

También se realizaron reacciones de doble sustitución, como la del nitrato de plomo con

yoduro de potasio, que generó un precipitado amarillo intenso. Se evidenciaron reacciones

de precipitación, como la formación de hidróxido de cobre de color azul gelatinoso.

Asimismo, en la reacción del bicarbonato de sodio con ácido clorhídrico se observó la

liberación de burbujas de dióxido de carbono. Estas experiencias permitieron comprender

cómo ocurren las transformaciones químicas y la importancia de clasificarlas

correctamente.

CUESTIONARIO PRÁCTICA NO 3

1. ¿Cómo afecta la selección de un sistema cerrado o abierto al realizar un

balance de materia en una reacción química?

Al seleccionar un sistema cerrado la masa total del sistema se mantiene constante,

facilitando los cálculos a realizar, sin embargo puede llegar a ser inexacto, al no

considerar los flujos de entrada o salida de masa mientras que al elegir un sistema

abierto, se debe tomar en cuenta el cambio constante de la masa a través del tiempo.

2. Explica la diferencia entre rendimiento estequiométrico y rendimiento real en

una reacción química. ¿Qué factores pueden influir en que el rendimiento real

sea menor que el estequiométrico?

Rendimiento estequiométrico: Es la cantidad máxima de producto que se puede obtener

a partir de una cantidad dada de reactivos, según la ecuación química balanceada. Se

calcula teóricamente y asume condiciones ideales de reacción.

Rendimiento real: Es la cantidad de producto que se obtiene experimentalmente en una

reacción química. Es siempre menor o igual que el rendimiento estequiométrico debido

a diversos factores.

Los factores que influyen son: Temperatura, presión y concentración diferentes a las

ideales, pérdidas durante la manipulación, impurezas en los reactivos, formación de

productos no deseados que consumen reactivos, equilibrio químico, velocidad de

reacción lenta que limita la cantidad de producto formado, mediciones inexactas,

procedimientos incorrectos o condiciones del laboratorio, vibraciones, temperatura

ambiente no controlada.

3. ¿Define reactivo limitante en una reacción química? Proporciona un ejemplo y

explica por qué un reactivo puede ser limitante en una reacción.

En una reacción química, el reactivo limitante es el que se consume completamente

antes de que los demás reactivos se hayan agotado.

CH

4 (g) + 2O 2 (g) →CO 2 (g) + 2H 2 O(l)

Suponiendo que tenemos:

3 moles de metano (CH 4 ) y 7 moles de oxígeno (O 2

CH

4 : 3 mol / 1 mol = 3

O

2 : 7 mol / 2 mol = 3.

En este caso, el metano (CH 4 ) es el reactivo limitante. La reacción se detendrá cuando

se hayan consumido los 3 moles de CH 4 , aunque aún se tenga moles de O 2

4. ¿Cómo se calcula la pureza de un reactivo en una muestra dada? ¿Qué

factores pueden afectar a la pureza de un reactivo?

Se mide el volumen de una solución de concentración conocida (valorante) que

reacciona con el reactivo en la muestra hasta alcanzar el punto de equivalencia. La

pureza se calcula a partir de la estequiometria de la reacción y el volumen de valorante

consumido.

Los factores que afectan la pureza de un reactivo son: Las impurezas en las materias

primas utilizadas, un almacenamiento y manipulación inadecuados, presencia de

humedad en el aire o en los recipientes, descomposición de algunos reactivos, errores

humanos durante la manipulación o medición, la exposición a la luz solar, radiación o

contaminantes ambientales, el contacto con otros reactivos o materiales.

5. ¿Cómo se puede demostrar experimentalmente el cumplimiento de la Ley de

Conservación de la Materia en una reacción química? Proporciona un ejemplo.

Un ejemplo común para demostrar el cumplimiento de esta ley es realizando un

experimento, con bicarbonato de sodio, vinagre, una balanza un frasco con tapa y tubos

de ensayo.

Para un primer caso, sobre una balanza, colocamos un frasco de boca ancha con 2

gramos de bicarbonato de sodio y dentro de este un tubo de ensayo con 5 ml de vinagre.

Pesamos y anotamos el valor. Luego derramamos el contenido del tubo de ensayo

dentro del frasco. Cuando acaben las burbujas, anotamos el nuevo valor del peso.

Para el segundo caso, seguimos los mismos pasos, con la diferencia que trabajaremos

con el frasco cerrado. Pesamos y anotamos el valor.

El vinagre es ácido acético diluido. El ácido acético reacciona con el bicarbonato de

sodio para formar acetato de sodio y dióxido de carbono, según la siguiente ecuación;

n =

m

M

M =

0,188 g

0,00446 g / mol

= 42 , 15 g / mol

n =

42 , 15 g / mol

14 g / mol

Fórmula Molecular: (CH 2

3

=C

3

H

6

7. A 370 ml de una solución de ácido sulfúrico de concentración 36% en masa y

densidad relativa 1.26, se adicionaron 300 ml de agua. Determinar: a) La

concentración del ácido sulfúrico en la solución diluida. b) La densidad de la

solución final considerando volúmenes aditivos.

Datos: a)

V

Ac =370 ml m Ac =ρ Ac

*V

Ac %p/p= (466.2/776,2) * 100

ρ Ac = 1,26 g/ml m Ac = 1.26 * 370 %p/p= 60,35%

ρ Agua = 1 g/ml m Ac = 466.2 g

m Agua = 300 g m T = 466.2g + 300g

m T = 766,2 g

b) ρ Sol

m

τ

V

T

= 1 , 44 g / ml

8. Se desea obtener 200 kg de latón cuya composición en masa es 80% Cu y 20%

Zn. Para este fin, se dispone de cobre metálico del 98 % de pureza y cinc del 80

% de pureza. ¿Qué cantidad de estos dos metales será necesario fundir?

Datos

Latón=200Kg=m T

200 kg ⋅

80 kg

100 kg

= 156 , 8 kgCu

Puera=%80 Cu

Pureza = %20 Zn

200 kg ⋅

20 kg

100 Kg

= 32 KgCu

9. Se hacen reaccionar cromato de potasio del 75 % de pureza, con nitrato de

plomo del 60% de pureza; si se desean obtener 100 Kg de cromato plumboso,

sabiendo que el rendimiento de la reacción es del 70%, ¿Qué cantidad de

reactivos serán necesarias?

Datos K 2 CrO 4

• Pb(NO 3

2 →PbCrO 4

+2KNO

3

Pureza = 75% K 2 CrO 4

Pureza = 60% Pb(NO 3

2

100 Kg K 2 CrO 4 ⋅

1 mol

1 mol

K 2 CrO 4

100 Kg PbCrO 4

100 kg Pb ( NO 3 ) 2 ⋅

1 mo l

1 m ol

K

2 CrO 4

Rendimiento = 70%

10. Se realiza una reacción entre 50 g de zinc metálico y 20 g de ácido clorhídrico.

La reacción produce cloruro de zinc y gas hidrógeno. Determine el reactivo

limitante y la masa de cloruro de zinc que se obtiene si el rendimiento de la

reacción es del 90%.

50g Zn 2 +4HCl→2ZnCl 2

+2H

2

20g HCl

0 , 55 mol HCl ⋅

1 mol Zn 2

4 mol HCl

=0.14 Zn 2

Reactivo

limitante = HCl

Rendimiento = 90% 0 , 38 mol Zn 2 ⋅

1 mol HCl

4 mol Zn 2

= 1 , 52 HCl

0 , 55 molHCl ⋅

2 molZnCl

4 HCl

136 gZnCl

1 mol ZnCl 2

= 31 , 23 gZnCl 2