monografia






















Determinación del reactivo limitante de la reacción de CH4 y 2O2

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Diseño (D)
Obtención y Procesamiento de datos (OPD)
Química


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Por
Siomara Heredia
Mayo 2014



















A) Diseño Laboratorio. (D)

A.1. Definición del problema y selección de variables.

Planteamiento del Problema:¿Cuál es el reactivo limitante en la reacción CH4 (g) + 2O2 (g) → CO2 (g) + 2 H2O (l)?

Variables:

Variables dependientes:
Es la masa del producto (CO2 + H2O)

Variables independientes:
Son las masas de reactivos gas metano (CH4) y oxígeno (O2).

Variables controladas:
Temperatura


A.2. Control de Variables

Método para el control de variables:

En el experimento utilizamosun simulador, este por si solo es capaz de mantener todas las variables controladas, es decir, mantener la temperatura la cual se mantuvo constante a 273ºK que fue medida con un termómetro (con unidad de medida Kelvin) del simulador, además
el simulador, permitió mantener los materiales de laboratorio utilizados estaban en buen estado y que estos fueran manipulados de forma correcta.Materiales
-Simulador virtual http://group.chem.iastate.edu/Greenbowe/sections/projectfolder/flashfiles/stoichiometry/stoic_select_both.swf

Reactivos

-CH4
-O2



A.3. Desarrollo de un método de obtención de datos

Procedimiento:

1. Antes de comenzar el proceso experimental se debió ingresar a la siguiente pagina:http://group.chem.iastate.edu/Greenbowe/sections/projectfolder/flashfiles/stoichiometry/stoic_select_both.swf
2. Se seleccionó el gas metano (CH4) de los hidrocarburos disponibles, pulsando SELECT GAS, luego CH4.
3. En el paso número 2 del simulador se equilibró ecuación CH4 (g) + O2 (g) → CO2 (g) + H2O (l). Se igualan cantidades de elementos de reacción, se verifico que estaba correcto pulsando SUBMIT.
4. Se realizo análisis estequiométrico en mol y en gramos parala ecuación equilibrada y se obtuvieron los datos correspondientes según cálculos y los datos fueron registrados en la tabla n°1.
Tabla nº1: Análisis estequiométrico.


CH4 (g)
+
O2 (g)
→
CO2 (g)
+
H2O (l)
Mol
1

2

1

2

Gramos

16


64


44


36

5. Se agrego al recipiente la masa en gramos que se obtuvo en el paso anterior, de CH4 (g) y O2 (g).
6. Se iniciola reacción.
7. Se verifico la cantidad en moles y en gramos de CO2 y H2O que se obtuvo, y se registraron en tabla nº2. (experiencia nº1)
8. Luego se agrego al recipiente 10 g de CH4 (g) con 10 g de O2 (g).
9. Se inicio la reacción.
10. Se verifico la cantidad en moles y en gramos de CO2 (g) y H2O que se obtuvo, y se registraron en tabla nº2. (experiencia nº2)
11. Se repitieron los pasos 8,9, y 10 con las siguientes masas y se anotaron datos en tabla nº2:
20 g de CH4 con 10 g de O2 (experiencia nº3)
40 g de CH4 con 10 g de O2 (experiencia nº4)
10 g de CH4 con 20 g de O2 (experiencia nº5)
10 g de CH4 con 40 g de O2 (experiencia nº6)
12. Para la comprobación de los datos se repitió el procedimiento dos veces










Tabla nº2: Mol y masa de cada reacción.:Experiencia
Experiencia nº1
N°1

Experiencia nº2
Experiencia N°3
Experiencia nº3
Experiencia
Experiencia nº4

Experiencia nº5N°5

Experiencia nº6
Molécula
Masa (gramos obtenidos) 
Mol
Masa (gramos obtenidos) 
Mol
Masa (gramos obtenidos) 
Mol
Masa (gramos obtenidos) 
Mol
Masa (gramos obtenidos) 
Mol
Masa (gramos obtenidos) 
Mol

CH4

16

3,98

10

0,62

20,001,24

40

2,49

10

0,62

10

0,62

O2

64

0,50

10

0,31

10,00

0,31

10

0,31

20

0,62

40

1,25

CO2

44

0,99

6,87

0,15

6,87

0,15

6,87

0,15

13,70

0,31

27,40

0,62

H2O

36

1,99

5,63

0,31

5,63

0,31

5,63

0,31

11,20

0,62

22,40

1,24


B) Obtención y procesamiento de datos

B.1....