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Química General e Inorgánica I – Trabajo Práctico Nº 3 – 1er. cuatrimestre de 2004

TRABAJO PRÁCTICO No 3 ESTEQUIOMETRÍA Y GASES
Objetivo Bibliografía
Aplicar y verificar las leyes de las combinaciones químicas y de los gases ideales. CRC "Handbook of Chemistry and Physics" Brescia y otros: "Fundamentos de Química" Gray y Haight: "Principios Básicos de Química”

A) Determinación de lafórmula 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 usa habitualmente dióxido de manganeso como catalizador. Lareacción producida es:
3 KClO 3 (s) → KCl(s) + O 2 (g ) 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 éste desplace agua de un matraz 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 corregir el valor obtenido a condiciones normales de presión y temperatura usando laecuación de estado de los gases ideales 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 un punto de fusión de 776 ºC y se evapora a 1500 ºC. El método de calentamiento utilizado está basado en éstas propiedades de las dos sales.

Nota: Como el clorato de potasio tiende a absorber algode 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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Química General e Inorgánica I – Trabajo Práctico Nº 3 – 1er. cuatrimestre de 2004

Técnica
En un tubo de ensayos Pyrex limpio y seco coloque aproximadamente 0,5 g de dióxido de manganeso, tápelo y péselo con una aproximación de 0,001 g. Agreguealrededor de 1 g de clorato de potasio y vuelva a pesar tapado. Arme el aparato ilustrado en la figura 1.
Pinza de Mohr (colocar en el tubo de vidrio miesntras no se usa) Tubo A Tubo B

Tubo C

FIGURA 1 Llene el matraz con agua común y monte el aparato, excepto el tapón del tubo A que cierra el tubo de ensayos. Añada suficiente agua al vaso para cubrir la punta del tubo C, terminado en un extremo devidrio, 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. Eleve el vaso hasta que el nivel del agua en el matraz (en la práctica no se usa un frasco como el de la figura) quede a unoscuantos 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 vuelva al 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 deensayos 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 de agua del matraz al vaso, aún si existe una gran diferencia de niveles de agua entre ambos recipientes. Iguale la presión del tubo de ensayos y...
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