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II Experimento.
Título:
Identificación del Reactivo Límite y el Reactivo en Exceso en la reacción entre el Ác. Cítrico(ac) y NaHCO3(s). Analizando la presión del CO2 (gas) formado.

HIPÓTESIS
Para un peso dado de Bicarbonato Sódico que reacciona, hay uno y sólo un peso de Ácido Cítrico, que lo consume completamente.





La presión de CO2(g) generado en la reacción anterior,depende de la cantidad del reactivo limitante.
¿Cuál es el peso (g) de Bicarbonato de sodio que reacciona con 1 gramo de ácido cítrico?
Por regla de tres simple y de acuerdo con a ecuación química balanceada, tenemos que:


¿Cuál es la presión (expresada en Kilo pascal, KPa) del Bióxido de Carbono que se forma en la anterior pregunta si el CO2 está en un recipiente de 78 ml y a 23 °C?
Remplazamoslos datos en la ecuación:






DISEÑO DEL EXPERIMENTO

1. ¿Cuál es la ecuación química balanceada entre el Ácido Cítrico y el Bicarbonato de Sodio?

2. ¿Qué pesos estequiométricos se podrán tomar para realizar esta reacción?



3. Si el ácido Cítrico está en solución acuosa, y la concentración de este ácido es 192 g ác.Cít/1000 ml Sln, ¿Cuántos ml contendrán disueltos 0,96 g deác. Cítrico?

A partir de una regla de tres simple podemos calcularlo. Asi:

Respuesta: se necesitarán 5 ml de la solución.

4. ¿Cuál sería el número de moles calculado de CO2 formado, si el peso anterior de Ác. Cítrico reacciona con suficiente bicarbonato sódico?

Si reaccionan los 0.96 g de ácido cítrico con el bicarbonato sódico suficiente, el número de moles obtenidos de bióxido decarbono por esta reacción esta dado así:

Respuesta: el número de moles de bióxido de carbono que se producen por esta reacción es de 0.015.

5. ¿Cuál sería el recipiente para hacer esta reacción?
Para llevar a cabo esta reacción debemos utilizar un recipiente del laboratorio que nos permita contener el gas bióxido de carbono, este recipiente es el balón.

6. Teniendo en cuenta que el CO2 es ungas y si la intención es determinar experimentalmente el número de moles de él, usando la ecuación de estado de los gases ¿Cómo dispondrías el equipo necesario?
Para lograr calcular experimentalmente el número de moles de gas bióxido de carbono que se obtendrán en la reacción, será necesario conocer valores como la presión del gas y el volumen que ocupa, esto nos permitirá aplicar la ecuaciónpara los gases ideales que enunciamos a continuación:

Donde:
P es la presión del gas.
V es el volumen que ocupa
n es el número de moles del gas presente.
R es la constante de los gases ideales ()
T es la temperatura del gas dada en Kelvin (K)

En el mismo sentido de ideas, debemos procurar que no se escape gas del balón, para esto lo tapamos herméticamente con un corcho de caucho. Además,para hallar el valor de la presión obtenida en la experiencia, será necesario conectar un sensor al corcho que a su vez esté conectado a una interfaz y un software que nos revele este valor, sin embargo, hay que tener en cuenta que:

Donde
es el valor máximo de presión que dirá el software.
es el valor mínimo de presión que dirá el software.
es la presión del vapor de agua formado por lareacción, esto es: 23 mm/ Hg o 0.03 atm.
es la presión del gas bióxido de carbono. Lo que debemos calcular.

Por otra parte, es necesario saber a qué temperatura se encuentra el gas, lo cual podemos medir también con un sensor térmico. Por último, para conocer el volumen del gas, podemos improvisar un modelo de calcularlo experimentalmente: luego de la reacción marcamos la posición del corchoen la boca del balón, retiramos el corcho y vertimos agua hasta ese nivel. Una vez hecho esto, medimos ese volumen en la probeta y le restamos el volumen de los reactivos (solución ácido cítrico con bicarbonato sódico), así obtendremos el volumen que ocupó el gas cuando hubo la reacción.

Materiales y Métodos
Probeta de 100 ml.
Vaso de precipitados de 100 ml.
Balón.
Balanza analítica....