Estequiometria

PRÁCTICA No. 6

FUNDAMENTOS DE ESTEQUIOMETRÍA

I. OBJETIVOS

* Determinar el reactivo limitante en una reacción química.
* Determinar el rendimiento de una reacción química.


II. PRINCIPIOS TEÓRICOS

Estequiometría: Es el estudio de las relaciones numéricas relativas a la composición de la materia y sus transformaciones.

Ley de la Conservación de la Materia:en toda reacción química la suma de los pesos de los reactivos será igual a la suma de los pesos de los productos obtenidos, es decir, no habrá cambio detectable en la masa.

Reactivo Limitante

Cuando una reacción se detiene porque se acaba uno de los reactivos, a ese reactivo se le llama reactivo limitante. 
Aquel reactivo que se ha consumido por completo en una reacción química se leconoce con el nombre de reactivo limitante pues determina o limita la cantidad de producto formado.

Ejemplo:

Considere la siguiente reacción:

Supongamos que se mezclan 637,2 g de NH3 con 1142 g de CO2. ¿Cuántos gramos de urea [(NH2)2CO] se obtendrán?

1) Primero tendremos que convertir los gramos de reactivos en moles: 
637,2 g de NH3 son 37,5 moles
1142 g de CO2 son 26 moles
2) Ahoradefinimos la proporción estequiométrica entre reactivos y productos:

a partir de2 moles de NH3 se obtiene1 mol de (NH2)2CO
a partir de 1 mol de CO2 se obtiene 1 mol de (NH2)2CO

3) Calculamos el número de moles de producto que se obtendrían si cada reactivo se consumiese en su totalidad:

a partir de37,5 moles de NH3 se obtienen 18,75 moles de (NH2)2CO
a partir de 26 moles de CO2 se obtienen26 moles de (NH2)2CO

4) El reactivo limitante es el (NH3) y podremos obtener como máximo 18.75 moles de urea.

5) Y ahora hacemos la conversión a gramos: 
18,75 moles de (NH2)2CO son 1125 g.

Rendimiento:

Se cree equivocadamente que las reacciones progresan hasta que se consumen totalmente los reactivos, o al menos el reactivo limitante.
La cantidad real obtenida del producto,dividida por la cantidad teórica máxima que puede obtenerse (100%) se llama rendimiento.

Rendimiento teórico
La cantidad de producto que debiera formarse si todo el reactivo limitante se consumiera en la reacción, se conoce con el nombre de rendimiento teórico.
A la cantidad de producto realmente formado se le llama simplemente rendimiento o rendimiento de la reacción. Es claro que siempre secumplirá la siguiente desigualdad
Rendimiento de la reacción ≦ rendimiento teórico

Razones de este hecho:

* es posible que no todos los productos reaccionen
* es posible que haya reacciones laterales que no lleven al producto deseado
* la recuperación del 100% de la muestra es prácticamente imposible.

Una cantidad que relaciona el rendimiento de la reacción con elrendimiento teórico se le llama rendimiento porcentual o % de rendimiento y se define así:

Razones de este hecho:
* es posible que no todos los productos reaccionen
* es posible que haya reacciones laterales que no lleven al producto deseado
* la recuperación del 100% de la muestra es prácticamente imposible
Una cantidad que relaciona el rendimiento de la reacción con el rendimientoteórico se le llama rendimiento porcentual o % de rendimiento y se define así:
%rendimiento=rendimiento de la reacciónrendimiento teóricox 100
Molaridad (M): Es la cantidad de sustancia de soluto (expresada en moles), contenida en un cierto volumen de disolución (expresado en litros), es decir: M = n/V.

III. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

a) Materiales:

* Tubos de ensayo
*Gradilla
* Embudo
* Vaso de precipitado 50 ml
* Matraz
* Pipetas
* Propipetas
* Bagueta
* Papel filtro
* Cápsulas de porcelana
* Pinza para crisol
* Piceta
* estufa
* Balanza de precisión

b) Reactivos:

* Solución de Pb(NO3)2 0,1 M
* 0.1 g Yoduro de potasio (KI) en cristales...