Rendimiento de una reacción química
Objetivos
El alumno:
1.- Comprendera el concepto de reactivo limitante y de reactivo en exceso en una reacción química.
2.- Determinara las cantidades estequiométriras de los reactivos que se requieren para producir una determinada cantidad de productos.
3.- Determinara el rendimiento porcentual de una reacción química.
Introducción
Para interpretar una reacción de manera cuantitativa, es necesario aplicar los conocimientos de masa molares y mol.
En una reacción química donde intervienen dos reactivos, la sustancia que se consume completamente recibe el nombre de reactivo limitante, porque es el que determina la cantidad de producto que se forma. El otro reactivo se conoce corno reactivo en exceso.
La estequiometríaes el estudio cuantitativo de reactivos y productos en una reacción química.
Para determinar cual es el reactivo limitante en una reacción química dada, es necesario conocer la ecuación estequiométrica, así como las cantidades teóricas que se requieren de los reactivos para generar determinado producto.

El método mas común por el cual se establece la cantidad de reactivo y producto es el método de mol, significa que los coeficientes estequimétricos en una ecuación química se pueden interpretar como el número de moles de cada sustancia.
Por otra parte, la cantidad de producto que seforma cuando el reactivo limitante ha reaccionado totalmente, se denomina rendimiento teórico. El rendimiento teórico es el maximo que se puede obtener. La cantidad de producto que realmente se obtiene en una reacción se llama rendimiento real. El rendimiento teórico es mayor que el rendimiento real, ya que en este último se pueden originar pérdidas de producto durante el desarrollo del experimento.
Sin embargo, es mas común en una reacción química determinar el porcentaje de rendimiento de cierto producto, mediante la expresión siguiente:
%porcentaje de rendimiento = (rendimiento real / rendimiento teórico) x 100%

Material Y Equipo

1.- Dos soportes universales.
2.- Una balanza semianalítica.

3.- Una probeta de 100 ml,

4.- Un anillo metalico,
5.- Una jeringa de plastico de 5 mi con aguja.
6.- Una pinza de tres dedos.
7.- Un recipiente de plastico.

8.- Un tubo de ensayo con tapón de hule horadado.
9.- Tubo de vidrio.
10.- Manguera de hule.
REACTIVOS
1.- Acido clorídrico, 1 M.
Diluido. Líquido.
2.- Cinc metalico.
• El reactivo limitante, que es el que se encuentra en menor cantidad, en el caso de esta reacción es el cinc.
• Por lo tanto el reactivo en exceso sera el acido clorhídrico.
• Debido a imperfecciones con el material el porcentaje del rendimiento debe ser menor. Es muy difícil conseguir el 100%.Actividad 1.
El profesor verificara que los alumnos posean los conocimientos teóricos necesarios para la realización de la practica.
Actividad 2.
a) Coloque 0.1 g de Zn metalico en el tubo de ensayo.
b) Introduzca un tramo de tubo de vidrio al tapón de hule horadado, de tal manera que lo atraviese (precaución: utilice una franela para realizar tal operación), Adapte el tapón, con el tubo de vidrio, al tubo de ensayo.
c) Llene el recipiente de plastico con agua hasta las tres cuartas partes de su capacidad, aproximadamente.
d) Lleno la probeta con agua hasta el ras o inviértala para sumergirla en el agua de¡ recipiente de plastico. Utilice el anillo metalico para apoyar la probeta.
e) Inserte un tramo de manguera de hule el tubo de vidrio, acoplado al tapón, e introduzca el otro extremo de la manguera a la probeta invertida. El dispositivo experimental se muestra a continuación.
f)Coloque 5 ml de acido clorhídrico en la jeringa (precaución: el acido clorhídrico genera gases tóxicos) y perfore con la aguja el tapón que sella el tubo. Oprima el émbolo para añadir el acido al cinc metalico. Espere a que la reacción finalice.
g) Mida y anote el volumen de gas que se recolectó en la probeta.


Cuestionario
1 -- Escriba la ecuación química que se lleva a cabo entre el cinc metalico y el acido clorhídrico.
Zn+HCl ZnCl2+H2
Zn+2HClZnCl2+H2
2.- Indique mediante los calculos necesarios cual es el reactivo limitante y cual es el reactivo en exceso.
El reactivo limitante es el Zn.
3.- Determine la masa teórica de hidrógeno que debería obtenerse en la reacción.
R =(PV)/latinQ=(0.77105263+0.046)/(0.082*295) = 1.466243117*10-3
4.- Determine la masa real de hidrógeno que se obtiene, Considere que el hidrógeno se comporta como un gas ideal.
R =(PV)/latinQ=(0.77105263+0.046)/(0.082*295) = 1.466243117*10-3*1.000797*2=2.95585149*10-3
5.- Calcule el rendimiento porcentual del hidrógeno.

LABORATORIO DE QUÍMICA GENERAL

Practica De Estequiometria – Precipitación De Sales (Tipo B)

I. EL PROBLEMA:
Determinar la relación estequiométrica entre dos sustancias que reaccionan para formar un
producto insoluble en agua.

II. FUNDAMENTO TEORICO:
Cuando los elementos o compuestos experimentan un cambio químico, este puede ser
representado por medio de la ecuación química. La ecuación química debe contener toda la
información obtenida experimental, cumplir la ley de la conservación de la materia, con la ley de la
conservación de las cargas eléctricas (balance) y con la ley de la conservación de la energía.
Un tipo común de reacción en solución acuosa son las reacciones de precipitación, la cual se
caracteriza por la formación de un producto insoluble en agua.

III.BÚSQUEDA DE INFORMACIÓN:
- Escriba la ecuación química balanceada correspondiente a la reacción obtenida al
mezclar la sustancia A con la sustancia B de la reacción de estudio ( sistema escogido
por el profesor)
- Desarrolle un ejercicio que el profesor le indicara en el cual repase los calculos
estequiométricos de cantidad de producto obtenido, a partir de diferentes cantidades de
los reactivos utilizando la reacción de estudio .( concepto de reactivo limitante )
- Según la reacción que se va a utilizar, prediga en que tubo se obtendra la mayor altura
teniendo en cuenta la mezcla de los componentes especificada en la tabla No 2 de la
guía.
- Escriba la ficha técnica de los reactivos a utilizar en la practica

IV. MATERIALES Y REACTIVOS: ( Cantidades por grupo)
- Sustancia A (1,0 M) – 25ml – según se escoja de la tabla No 1
- Sustancia B (1,0 M) – 15ml – según se escoja de la tabla No 1
- Seis tubos de ensayo
- Gradilla para tubo de ensayo
- Dos pipetas graduadas de 5,0 ml
- Dos vasos de precipitado de 50ml
- Una probeta de 50 ml
- Una propipeta
- Regla (la debe llevar el estudiante a la practica)
Preparación especial de algunos reactivos:
- Oxalato de amonio en medio basico: preparado en una solución con hidróxido de amonio diluido.

V. PROCEDIMIENTO:
En seis tubos de ensayo limpios y marcados, agregue las cantidadesindicadas en la tabla No 2 de
los reactivos escogidos para la practica según la tabla No 1. Mezcle cuidadosamente el contenido
de los tubos y deje en reposo por no menos de una hora, luego con una regla mida la altura del
precipitado formado y reportelo en la tabla de datos en unidades de mm.






VII. PARA EL ANALISIS DE LA PRACTICA:
- La altura del precipitado formado es la propiedad del sistema que varía en la reacción de
estudio, y es proporcional a la cantidad de producto formado. Realice dos graficas en el
mismo campo de coordenadas cartesianas en la cual en el eje Y este la altura del
precipitado formado en milímetros (mm) y en el eje X estén los mmol de cada uno de los
reactivos utilizados. A partir de lo que observe en ambas graficas y el calculo de la relación
de los mmoles de cada uno de los reactivos (mmoles de sustancia A / mmoles de
sustancia B ), determine la proporción estequiométrica en que se combinan los reactivos.
- Teniendo en cuenta lo observado, explique el cambio de la altura del precipitado formado
en los tubos si se agregaron en la mezcla las misma sustancias.

VIII. BIBLIOGRAFÍA:
- Budavari, S. The Merck Index: an encyclopedia of chemical, drugs and biologicals. Guide
for safety in the Chemical Laboratory.
- Chang, R. y College, W., 2002. Química. Séptima edición, Mc Graw Hill, Colombia.