Estequiometria en gases

Universidad del Norte​
INFORME DE LABORATORIO

Estequiometría en reacciones con gases

Abraham de la Cruz,a Gloria Goméz,a María Camila Hemer a y Javier Martinez a

Ajabib@uninorte.edu.co
Sanjuanelog@uninorte.edu.co
Mchemer@uninorte.edu.co
Amjavier@uninorte.edu.co

a Universidad del Norte. Km 5 , Vía Puerto.


En este tercer laboratorio se trabajó con bicarbonato de sodio(NaHCO3) y se puso a reaccionar con ácido cítrico (C6H8O7) para calcular la presión y cantidad en moles (tanto teórica como experimental) de CO2 que se generó cuando estos dos reaccionaron, en otro balón se introdujo Bonfiest junto con agua (H2O). En este lo que se busca es calcular la presión y la cantidad de CO2 que se produce en esta reacción así como también la diferencia que hay entre el valorde bicarbonato de sodio reportado en el sobre de Bonfiest y el obtenido en el laboratorio.
Según los datos obtenidos la presión que genero el CO2 fue de 0,285 atm y la cantidad de moles experimentales fue de 8,7 X 10-4 mol mientras que el teórico es de 1,07 X 10-3 mol; esto en cuanto al primer experimento, pero en el segundo la presión que se genera es de 0,37 atm. La cantidad teórica debicarbonato de sodio reportada en el sobre es de 2,51 g y lo que se obtuvo en el laboratorio fue de 2,11g.

En conclusión se puede hallar la cantidad del gas a partir del reactivo límite de la reacción a pesar de que este no esté en estado gaseoso, esto respecto a la cantidad teórica del gas. Al momento de hallar la cantidad experimental se tiene en cuenta la ley de los gases ideales hallando lacantidad de moles con los datos reportados en el Software DataStudio.

Introducción

“Las reacciones químicas se representan de manera concisa por medio de ecuaciones químicas”. (1) En estos procesos intervienen los reactivos, los cuales pueden estas en estado gaseoso, para así dar paso a los productos, los cuales también pueden estar en cualquier estado de la materia. Siempre se debenbalancear estas ecuaciones lo que permitirá mantener la misma cantidad de reactivas que en los productos, esto teniendo en cuanta que la materia no se crea ni se destruye. (2) teniendo estas ecuaciones balanceadas se pueden hallar las relaciones estequiométricas, que es una proporción entre las cantidades de moles de reactivos y productos. (3)
“El reactivo que se consume por completo en una reacción sedenomina reactivo limitante porque determina, o limita, la cantidad de producto que se forma.”(4) Los cálculos teóricos del producto del experimento se hallarán dependiendo de cuál sea ese reactivo limitan en la reacción que será: 3𝑁𝑎𝐻𝐶𝑂3(𝑎𝑐) + 𝐻3𝐶6𝐻5𝑂7(𝑎𝑐) → 3𝐻2𝑂(𝑙) + 3𝐶𝑂2(𝑔) + 𝑁𝑎3𝐶6𝐻5𝑂7(𝑎𝑐)

Con lo planteado anteriormente la relación estequiométrica entre reactivos y productos será:𝑛𝑁𝑎𝐻𝐶𝑂3/3 = 𝑛𝐶6𝐻8𝑂7/1 = 𝑛𝐻2𝑂 /3= 𝑛𝐶𝑂2/3 = 𝑛𝑁𝑎3𝐶6𝐻5𝑂7/1.
Se deberá tener en cuenta la de los reactivos (bicarbonato de sodio y ácido cítrico) para hallar el limitante y de ahí la cantidad teórica de dióxido de carbono, el producto de interés en este caso.

Por otro lado, para hallar la cantidad experimental se debe tener en cuenta la ley de los gases ideales, PV=nRT, “la cual se aplica a los sistemas que noexperimentan cambios en presión, volumen, temperatura y cantidad de un gas”. (5) Siendo R= 0.08206 𝐿.𝑎𝑡𝑚/𝑚𝑜𝑙.𝐾, denominada la constante de los gases. Una vez obtenidos los datos en cada experimento se reemplazarán los datos en la fórmula y esto permitirá hallar el número de moles teórico del gas liberado en ambas reacciones, el dióxido de carbono; cuya presión se hallará teniendo en cuenta no sólo la presiónfinal e inicial, sino también la del vapor del agua el cual también se libera en ambos experimentos:
PCO2 = P.Final - P.Inicial - P.Vapor de agua

Materiales y métodos
• Balón.
• Bicarbonato de sodio, NaHCO3 (0,09 g)
• Balanza analítica.
• Espátulas
• Sensor de presión
• Jeringa.
• Bonfiest. (un sobre de 5,1 g)

I. Reacción del bicarbonato de...