PRACTICA - ESTEQUIOMETRÍA
CAPTURA DE UN GAS

Fundamento: Con frecuencia, los químicos y los ingenieros químicos necesitan determinar la cantidad de reactivos y productos que reaccionen con eficiencia, así como el costo real del proceso. Los calculos de este tipo ocupan un lugar muy importante en la industria farmacéutica y en general durante la producción de todas las sustancias químicas que la industria utiliza o que se venden al consumidor. Si se conoce la cantidad de una sustancia que participa en una reacción química y si se tiene la ecuación química balanceada se pueden calcular las cantidades de los demas reactivos y productos.

Objetivo el alumno utilizara el volumen molar para determinar la cantidad de bicarbonato de sodio que se requiere para reaccionar con acido acético y formar exactamente la cantidad de CO2 que llene una bolsa de plastico con cierre de seguridad y hermética.

Material y reactivos
1 Bolsa de cierre de se seguridad y hermético de 2 litros (puede ser la bolsa de las tortillinas 22 pzas)
Bicarbonato de sodio.
1 alambre recubierto de plastico (se usan en las bolsas de pan).
Acido acético 1M


Técnica.-
1.- Escribe la ecuación balanceada del bicarbonato de sodio y el acido acético, verificando la cantidad de moles de acetato de sodio, agua y dióxido de carbono.
3.- Con la ecuación Balanceada y el volumen de la bolsa de 2litros, calcula la cantidad de gramos de bicarbonato de sodio que se necesitan para que el CO2 que se obtiene al completar la reacción llene la bolsa de plastico.
Con este calculo solicita la cantidad de reactivo (bicarbonato de sodio) necesario para llenar la bolsa de plastico y coloca en el fondo de la bolsa en una de las esquinas sujetando muy bien con el alambre recubierto de plastico.
Coloca 60 ml de acido acético 1M en la otra esquina del fondo de la bolsa. Cuida que no se mezclen los reactivos. Saca la mayor cantidad de aire de la bolsa y séllala con su cierre.
6.-Deja la bolsa sobre la mesa y quita con cuidado la atadura de alambre, mezcla con rapidez los reactivos y deja que se complete la reacción, es decir, hasta que ya no se observe efervescencia.
Analisis y conclusiones
1.- ¿Qué masa de bicarbonato de sodio es necesario para que con acido acético en exceso se produzcan 20 000 L de dióxido de carbono a TPE, para una plata de tratamiento de agua?
7. Colocar el vaso sobre la parrilla
8. Conectar la parrilla a la toma de corriente
9. Introducir el termómetro en el vaso, procurando que este no toque el fondo, espere a que el agua alcance una temperatura de 40 °C
10. Con el guante de asbesto puesto, retirar el vaso de la parrilla y colocarlo sobre la zona de trabajo de la mesa
11. Esperar a que la temperatura del vaso se estabilice, esta será considerada como la temperatura dos (T2). Anotar su valor en la tabla 4.1 A
12. Verter el agua del vaso en el calorímetro, mezclar con el agitador de vidrio y esperar a que la temperatura se estabilice. Considerar como la temperatura tres (T3). Anotar el valor en la tabla 4.1 A
13. Por medio del siguiente análisis, determinar la constante del calorímetro (kcalorimetro). Anexa la memoria de cálculos en el reporte y coloca los resultados que se pide en la tabla 4.1 B y 4.1 B-BIS

ACTIVIDAD II
CALOR ESPECÍFICO DE UN LÍQUIDO
1. Calibrar la balanza
2. Medir la masa del calorímetro vacio. Anotar el valor en la tabla 4.2 A
3. Suministrar en el calorímetro 800 ml de agua para que se cubra por completo la resistencia de inmersión.
4. Medir la masa del agua (resta la masa del calorímetro con la masa del agua). Anotar su valor en la tabla 4.2 A
5. Con el termómetro medir la temperatura inicial del agua.Anotar su valor en la tabla 4.2 A
6. Medir el valor de la resistencia de inmersión. Anotar su valor en la tabla 4.2 A
7. Medir el valor de voltaje de línea. Anotar su valor en la tabla 4.2 A
8. Sin retirar el termómetro, sumergir la resistencia completamente dentro del calorímetro. Ver figura 4.1 A
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Figura 4.1 A

9. Tomar el tiempo con el cronometro en el momento de conectar la resistencia

10. Interrumpir el cronometro cuando la temperatura del agua haya alcanzado los 80 °C. Anotar su valor en la tabla 4.2 A

11. Para determinar el calor específico del agua a presión constante, utilizar el método de suministro de energía eléctrica, que dice: “Por medio de una resistencia se elevara la temperatura a una cantidad de agua en función del trabajo eléctrico realizado”, es decir:



TABLAS DE LECTURAS

TABLA 4.1A

|CONCEPTO |SÍMBOLO |UNIDAD |LECTURA |
|Masa del calorímetro |Mcal |gr |89.8 |
|Masa del calorímetro con agua |mcal-agua |gr |285.9 |
|Masa del agua fría |magua-fria |gr |196.1 |
|Temperatura inicial del agua fría |Tiagua |°C |26 |
|Temperatura inicial del agua caliente |T2agua |°C |40 |
|Temperatura de equilibrio |T3agua |°C |33.5 ||Masa del agua caliente |magua-caliente |gr |195.9 |


TABLA 4.2A

|CONCEPTO |SÍMBOLO |UNIDAD |LECTURA |
|Masa del calorímetro |Mcal |gr |89.8 |
|Masa del calorímetro con agua |mcal-agua |gr |882.3 |
|Masa del agua |Magua |gr |792.5 |
|Temperatura inicial del agua |Tiagua |°C |28 |
|Tiempo de suministro de energía al agua |T |seg |302 |
|Temperatura de equilibrio |Tfagua |°C |80 |
|Voltaje |V |v |125 |


TABLA 4.1B

|CONCEPTO |UNIDADES |
JOULES (J) |ERGIO |BTU |CAL |
|Qcedido por el agua caliente |5330.05 |5.33*10¹a° |5.05 |1273.35 |
|Qganado por el agua fría |6156.34 |6.1563*10¹a° |5.83 | ¿Qué sucedería al finalizar la reacción, si la cantidad de acido acético no fuera suficiente para reaccionar con el bicarbonato de sodio?
¿Cual es el reactivo limitante en la reacción que realizaste en la practica? ¿Qué cantidad de CO2 se obtiene al finalizar la reacción?
Escribe tus conclusiones sobre la importancia de realizar calculos estequiométricos en los procesos químicos.