Procesos

Objetivos.

➢ Familiarizarse con algunos aspectos cuantitativos de la reacción química y con el manejo y recogida de gases.

Materiales y reactivos.

Materiales:

• Matraz Erlenmeyer de 100 ml.

• Probeta.

• Soporte con pinza.

• Tubo eudiómetro (tubo de recogida de gas).

• Cristalizador.

• Termómetro.

• Regla.

Reactivos:• Acido clorhídrico 4M.

• Cinc en lámina.

En esta sencilla experiencia, vas a experimentar de nuevo con el ataque de un acido al cinc. Como recordaras, esta es una reacción redox para formar hidrogeno gas y Zn2+ (aq). En esta ocasión, harás un estudio cuantitativo de esta reacción química.

Escribe y ajusta la reacción química:

2 Zn + 2 HCl 2 ZnCl + H2Procedimiento Experimental.

➢ El sencillo dispositivo que vas a utilizar para recoger el hidrógeno gas se encuentra esquematizado en la siguiente figura:

Las operaciones a ejecutar son:

1. Introduce 30 ml de una solución de HCl 4M en el matraz Erlenmeyer.
2. Seleccione una lámina de cinc. Pésala y anota el resultado.
3. Llena con agua del grifo un tubo eudiómetro (un tubomedidor de gases) dale la vuelta sobre un cristalizador lleno de agua en sus 3/4 partes sin que entre aire dentro del tubo. Sujeta el tubo eudiómetro con las pinzas de un soporte. Coloca el tubo de salida del matraz kitasato dentro del eudiómetro.
4. Introduce la lámina de cinc en el matraz kitasato y cierra rápidamente el matraz.
5. Cuando dejes de salir burbujas de H2 (g) darás por terminadala reacción.
6. Mide y anota las siguientes magnitudes:
a) El volumen de agua desalojada del tubo eudiómetro.
b) La altura de la columna de agua remanente en el tubo eudiómetro desde la base tubo.
c) La temperatura del agua en el cristalizador.
d) La presión atmosférica en el laboratorio.

Esquemas.

|Cantidad de cinc masada. |Volumen de AcidoClorhídrico. |Volumen de hidrogeno obtenido. |
|0.2 gr |30 ml 4 M |120ml |

Una vez masada la cantidad de Cinc se desalojo el mismo dentro del Erlenmeyer kitasato y luego se añadió el volumen medido de Acido Clorhídrico. Se coloco el tapón en el Erlenmeyer y se agito el mismo.
Ya preparado el equipo de calentamiento secoloco el recipiente que contiene los reactivos sobre el mechero para comenzar con la reacción.
La manguera que sale desde el Erlenmeyer se coloco en la cuba de agua dentro del tubo eudiómetro que contiene el volumen de líquido.
Una vez hecho esto comenzó a salir hidrogeno (gas), tomando su volumen con el tubo eudiómetro, repitiendo el mismo procedimiento hasta que el hidrogeno se hayaacabado.
Se debe tener en cuenta que una vez realizada la experiencia cuando se apaga el mechero que calienta la muestra, se debe sacar la manguera de la cuba de agua ya que al dejar de proporcionar calor dentro del Erlenmeyer kitasato se producirá vacio, lo que provocara que la manguera succione el agua. Esto resulta muy peligroso ya que puede romper el recipiente y en el caso de trabajar consustancias corrosivas puede provocar un grave accidente.

Cuestionario.

1. De acuerdo con tus condiciones experimentales, ¿Cuál es el reactivo limitante? Justificar numéricamente tu respuesta.

2. El volumen desalojado en el audiómetro es una mezcla gaseosa compuesta de hidrogeno molecular y vapor de agua (Hidrogeno recogido sobre agua) que está sometida a las condiciones ambiente de presión ytemperatura. ¿Es justificable asumir un comportamiento ideal para esta mezcla de gases? ¿Por qué?

3. ¿Cuál es la masa de cinc en gramos correspondientes al número de moles de H2 recogidos?

4. Determina el rendimiento de la reacción en %. ¿Está de acuerdo a lo observado experimentalmente?

5. Una cuestión hipotética: Si la presión y la temperatura no varía, pero se utilizase otra placa...