Ley de conservación de la masa. Estequiometría

Transcripción

1 Prácticas de laboratorio Ley de conservación de la masa. Estequiometría Introducción. En esta práctica vamos a demostrar la ley de conservación de la masa, enunciada por Lavoisier: En toda reacción química la masa de los reactivos es igual a la masa de los productos. También vas a realizar cálculos estequiométricos. Además comenzarás a manejar los instrumentos de laboratorio y a familiarizarte con el trabajo de un científico. Deberás presentar un informe final tal cual se te ha enseñado, utilizando el procesador de texto y generando un documento en PDF. Objetivo. El objetivo de esta práctica será la comprobación de la ley de Lavoisier, el trabajo con la masa en el laboratorio y la realización de cálculos estequiométricos asociado a la reacción del ácido acético con el carbonato de calcio. Para ello es necesario que realices una serie de cálculos previos: Si en un experimento pesas 8 gramos de un compuesto al 65% de pureza qué cantidad del compuesto usaste en el experimento? Y si en realidad usaste 23 gramos pero pesaste en la balanza 31 gramos qué porcentaje de riqueza tiene el compuesto? Comprueba la máxima cantidad que puedes pesar con las balanzas del laboratorio. Cuál es su precisión? Materiales y reactivos. Para realizar esta práctica es posible que necesites: Balanza, pipeta, vaso de precipitado, matraz erlenmeyer, bureta, embudo, frasco lavador con agua destilada, papel secante, agitador de vidrio, mortero, soporte pinzas, espátula. Deberás indicar en el informe para que se ha utilizado cada uno de los materiales que uses. Como reactivos usaremos carbonato de calcio CaCO 3 (sólido al 98 %), agua destilada, disolución de ácido acético CH 3 -COOH al 80%. Procedimiento. Primera parte. Observación. Comprobación de la Ley de Lavoisier En esta primera parte vamos a comprobar la ley de Lavoisier y observarás los primeros procedimientos en el trabajo de laboratorio.

2 Anota en los distintos recuadros los datos que se te suministran y realiza los cálculos que se te pidan. Vamos a llevar a cabo la siguiente reacción: (ajústala y pon el nombre encima de cada compuesto) CaCO 3 + CH 3 -COOH (CH 3 -COO) 2 Ca + CO 2 + H 2 O Anota los siguientes datos: Masa del matraz erlenmeyer Masa de matraz erlenmeyer más el agua Calcula la masa del agua Masa de matraz erlenmeyer más el agua más el carbonato de calcio Calcula la masa del carbonato de calcio Masa del tapón Masa de la jeringuilla llena de acido acético Masa de la jeringuilla vacía Calcula la masa de ácido acético Calcula la masa total de los reactivos Masa total con tapón en t=0 Masa total con tapón en t=2 m Masa total con tapón en t=4 m Masa total con tapón en t=6 m Masa total con tapón en t=8 m Masa total con tapón en t=10 m Describe lo que has visto y anota lo que te parezca curioso:

3 Realiza una representación gráfica de la masa total frente al tiempo: Con la gráfica obtenida concluimos: El gas que se produce es CO 2 que es denso que el aire y lo desplaza quitando el oxígeno con lo que la vela se cuando se vierte el CO 2 encima.

4 Segunda parte. Realización Estequiometría Vamos a realizar la práctica y efectuarás los cálculos estequiométricos: Para ello realiza los siguientes pasos: 1. Machaca la tiza (CaCO 3 al 98%) en el mortero hasta reducirla a un polvo fino. 2. Pesa el matraz erlenmeyer y el vaso de precipitados en la báscula: Erlenmeyer: Vaso precipitado: 3. Vierte en el erlenmeyer 56 gr de agua destilada (Ojo no mojes la báscula, usa un embudo para ayudarte), no pasa nada si te pasas. 4. Pesa el conjunto: Erlenmeyer + agua: 5. Añade dos cucharadas colmadas de carbonato de calcio y agítalo con la mano girando suavemente el erlenmeyer y con la varilla de vidrio. Pesa el conjunto: Erlenmeyer + agua + carbonato: 6. Describe lo que observas: Cómo lo justificas? Ayuda La solubilidad de la tiza en agua a 20 ºC es de 0,001 gr por cada 100ml 7. Coloca el erlenmeyer debajo de la bureta con la balanza y deja caer un chorrito de ácido acético(ch 3 -COOH al 80%). Cierra la bureta y anota el peso del conjunto. Erlenmeyer + agua + carbonato + ácido acético:

5 8. Describe lo que estás viendo, oliendo y escuchando: 9. Lo que estás presenciando es una reacción química, los elementos de los reactivos se están recolocando y formando los productos, es como jugar a los legos, ya has visto que la masa se conserva (ley de Lavoisier). Lo que ocurre es que se recombina, y el porqué lo descubrió Proust: En una misma reacción los compuestos o elementos químicos se recombinan en una proporción fija. En lo que la reacción se está produciendo vamos a realizar unos cálculos. 10. Calcula con los datos que tienes la masa de carbonato de calcio puro y la masa de ácido acético puro que reacciona: Carbonato de calcio Ácido acético 11. Las proporciones fijas en las que se combinan los elementos en una reacción química se pueden obtener de la propia reacción. Vamos a ello. Sabiendo que el peso atómico del C=12, Ca=40, O=16, H=1, calcula el peso atómico de cada una de las sustancias y escribe en los recuadros las masa que reaccionan de cada substancia y las masas que se producen Se cumple la ley de Lavoisier?

6 CaCO CH 3 -COOH (CH 3 -COO) 2 Ca + CO 2 + H 2 O Cálculos: 12. Lo que has hallado es la llamada proporción estequiométrica. Ahora vamos a ver que ha pasado con nuestra reacción real. Cantidades reales: CaCO 3 CH 3 -COOH Escribe aquí las masas reales que calculaste en el punto 10 No están en proporción estequiométrica, por tanto habrá un reactivo que está en exceso y otro que reaccionará todo (es el reactivo limitante). Con él podremos calcular la verdadera reacción Cálculos: Reacción real CaCO CH 3 -COOH (CH 3 -COO) 2 Ca + CO 2 + H 2 O Cálculos:

7 13. Ya ha pasado un rato y la reacción ha avanzado, casi se ha producido, vamos a pesar el matraz Erlenmeyer + agua + carbonato + ácido acético: Nos da lo mismo que en el punto 7? Por qué? Coincide con el CO 2 producido con el que se debería producir? Da una explicación. INFORME En esta práctica no harás ningún informe, solo rellenarás los huecos habilitados. El informe lo hará el profesor y lo comentaremos, para que aprendas como deberás realizarlo y como deberás entregarlo. Sin embargo analizando lo que has hecho, de manera individual cada uno elaborará una reflexión personal a ordenador y la presentará por correo electrónico a la dirección rogeliogpm@yahoo.es. En ese correo deberás indicarme tu nombre, tu curso y adjuntar el archivo de texto en formato PDF. En dicha reflexión deberá aparecer, tu valoración personal sobre la práctica, lo que has aprendido y cualquier aportación que quieras realizar. Como mínimo 20 renglones a Time New Roman nº 10 y separación de palabras normal.