Pr Ctica 2


INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
UNIDAD ZACATENCO

LABORATORIO DE QUÍMICA I


PRACTICA: 2 “ESTEQUIOMETRÍA”




Objetivo:
El alumno comprobará experimentalmente el grado de exactitud de cálculo estequiométrico y la eficiencia de una reacción química.
Consideraciones teóricas:
Introducción:
Una pregunta básica que surge en el laboratorio químicoes: “¿Qué cantidad de producto se obtendrá a partir de cantidades especificas de las materias primas (reactivos)?”. O bien, en algunos casos, la pregunta se plantea de manera inversa: “¿Qué cantidad de materia prima se debe utilizar para obtener una cantidad específica de producto?”; Para interpretar una reacción en forma cuantitativa necesitamos aplicar el conocimiento de las masas molares y elconcepto de mol.
Existen problemas tan diversos como medir la concentración de ozono en la atmósfera, determinar el rendimiento potencial de oro de una mena y evaluar diferentes procesos para convertir carbón en combustibles gaseosos, estos procesos implican aspectos de estequiometría.

La estequiometría es una herramienta indispensable en química, está se basa en el entendimiento de las masasatómicas, y en un principio fundamental, la ley de conservación de la masa: (“la masa total de todas las sustancias presentes después de una reacción química es la misma que la masa total antes de la reacción. “)

El científico francés, miembro de la nobleza, llamado Antoine Lavoisier descubrió esta importante ley de la química a fines del siglo XVI. En un libro de texto de química publicado en 1789,Lavoisier planteaba la ley de esta elocuente manera: “Podemos asentar como axioma incontrovertible que, en todas las operaciones del arte y la naturaleza, nada se crea; existe una cantidad igual de materia tanto antes como después del experimento.”
Con el advenimiento de la teoría atómica, los químicos comenzaron a entender las bases de la ley de conservación de la masa: los átomos no se crean nise destruyen durante una reacción química. La misma colección de átomos está presente antes y después de una reacción. Los cambios que ocurren durante cualquier reacción simplemente reacomodan a los átomos

Independientemente de que las unidades utilizadas para los reactivos (o productos) sean moles, gramos, litros (para los gases) u otras unidades, para calcular la cantidad de producto formadoen una ecuación utilizamos moles. Este método se denomina método del mol, que significa que los coeficientes estequiométricos en una reacción química se pueden interpretar como el número de moles de cada sustancia.
Por ejemplo, el amoniaco se sintetiza industrialmente a partir del hidrógeno y el nitrógeno de la siguiente manera:
N2 (g) + 3H2 (g) → 2NH3 (g)
Los coeficientes estequiométricos muestranque una molécula de N2 reacciona con tres moléculas de H2 para formar dos moléculas de NH3. De aquí se desprende que los números relativos de los moles son los mismos que el número relativo de las moléculas:


N2 (g) + 3H2 (g) 2NH3 (g)
1 molécula
6.022 3 1023 moléculas
1 mol

3 moléculas
3(6.022 3 1023moléculas)
3 moles

2 moléculas
2(6.022 3 1023 moléculas)
2moles


Por tanto, esta ecuación también se lee como “1 mol de gas N2 se combina con 3 moles de gas H2 para formar 2 moles de gas NH3”. En cálculos estequiométricos, decimos que tres moles de H2 equivalen a dos moles de NH3, es decir, 3 moles de H2 ≏ 2 moles de NH3 donde el símbolo ≏ significa “estequiometricamente equivalente a” o solo“equivalente a”.
Esta relación permite escribir los factores de conversión 3 moles H2, 2 moles NH3 y 2 moles NH3 3 moles de H2. De igual modo, tenemos 1 mol de N2 ≏ 2 moles de NH3 y 1 mol de N2 ≏ 3 moles de H2.
Método para resolver problemas de Estequiometria.
El método general para resolver problemas de estequiometria se resume a continuación.
1. Escriba una ecuación balanceada de la reacción.
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