Quimica

Química General e Inorgánica I – Trabajo Práctico Nº 3 –
TRABAJO PRÁCTICO No
3
ESTEQUIOMETRÍA Y GASES
Objetivo Aplicar y verificar las leyes de las combinaciones químicas.
Verificar la validez del modelo del gas ideal en las condiciones del
experimento.
Bibliografía CRC "Handbook of Chemistry and Physics"
Brescia y otros: "Fundamentos de Química"
Gray y Haight: "Principios Básicos deQuímica”
A) Determinación de la fórmula mínima del clorato de potasio y la
densidad del oxígeno gaseoso
Introducción
El clorato de potasio (KClO3) se descompone, a una temperatura ligeramente
superior a su punto de fusión, en cloruro de potasio (KCl) y oxígeno (O2
). Este es un
método para la preparación de oxígeno en el laboratorio. A fin de acelerar la reacción se
usahabitualmente dióxido de manganeso como catalizador. La reacción producida es:
)g(O
2
3
3
)s(KCl)s(KClO +→ 2
La diferencia de peso antes y después de la descomposición corresponde a la masa
de oxígeno que se desprendió, lo cual permite calcular la cantidad de oxígeno presente
en el compuesto original, y por lo tanto, la fórmula mínima del mismo.
El volumen del gas se determina haciendo que éstedesplace agua de un kitasato a
un vaso de precipitados, para luego medir el volumen del agua desplazada (ver
Figura 1). Esta técnica es similar a la medición del volumen de un sólido por medio del
volumen de agua que desplaza.
Los dos valores obtenidos (masa y volumen de oxígeno) permiten calcular la
densidad del gas en las condiciones ambientales del laboratorio. Para obtener el valor dela densidad en condiciones normales de presión y temperatura se supone
comportamiento ideal del gas y se deben conocer la presión atmosférica y la
temperatura ambiente.
El clorato de potasio funde a 368,4 ºC y se descompone a 400 ºC. El cloruro de
potasio tiene una temperatura de fusión de 776 ºC y se vaporiza a 1500 ºC. El método
de calentamiento utilizado está basado en éstaspropiedades de los dos sólidos.
Nota: Como el clorato de potasio tiende a absorber algo de agua, la sal se mantendrá
durante la noche anterior en estufa a 105 ºC y será enfriada en un desecador antes de
comenzar la clase.
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Técnica
En un tubo de ensayos Pyrex limpio y seco coloqueaproximadamente 0,25 g de
dióxido de manganeso, tápelo y péselo con una aproximación de 0,001 g. Agregue
alrededor de 0,4 g de clorato de potasio y vuelva a pesar tapado. Arme el aparato
ilustrado en la Figura 1.
Tubo A Tubo B
Tubo C
Pinza de Mohr (colocar en el tubo
de vidrio miesntras no se usa)
FIGURA 1
Llene el kitasato con agua común y monte el aparato, excepto el tapón del tubo A
quecierra el tubo de ensayos. Añada suficiente agua al vaso para cubrir la punta del
tubo C, terminado en un extremo de vidrio, hasta una altura aproximada de 1 cm. Sople
por el tubo A para llenar el tubo B de agua. Después eleve y baje el vaso varias veces
para desplazar hacia atrás y hacia adelante el agua del interior del tubo B, con el fin de
eliminar las posibles burbujas de aire. Eleveel vaso hasta que el nivel del agua en el
kitasato (en la práctica no se usa un frasco como el de la figura) quede a unos cuantos
milímetros por debajo del extremo del tubo A (tubo corto). El agua no debe tocar este
tubo. Ahora cierre el tubo B con la pinza de Mohr y baje el vaso hasta apoyarlo en la
mesa. La punta estrecha del tubo C evitará que el agua situada antes de la pinza vuelvaal vaso. Recuerde que debe asegurarse que no queden burbujas de aire en el tubo B.
Conecte con firmeza el tapón del tubo A al tubo de ensayos que contiene el
clorato (éste debe estar a temperatura ambiente; no ejerza demasiada presión para evitar
roturas). Abra la pinza de Mohr para comprobar que no haya fugas en las conexiones. Si
el aparato es hermético, no debe haber flujo continuo...