Sistema Integrado de Gestión OBTENCIÓN Y PROPIEDADES DEL OXÍGENO. INTRODUCIÓN A LA CATÁLISIS Y A LA ESTEQUIOMETRÍA

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1 Sistema Integrado de Gestión OBTENCIÓN Y PROPIEDADES DEL OXÍGENO. INTRODUCIÓN A LA CATÁLISIS Y A LA ESTEQUIOMETRÍA Versión 3 Proceso: Investigación IV Febrero de 2016

2 Página 2 de 8 1. OBJETIVOS: Identificar el concepto de catálisis Conocer algunos de los métodos empleados en el laboratorio para la obtención de oxígeno Observar algunas propiedades físicas y químicas de este elemento y reconocer su presencia Determinar la composición porcentual del elemento oxígeno en el clorato de potasio Investigar la estequiometria de la reacción Ilustrar una reacción de descomposición térmica 2. ALCANCE Esta guía práctica deberá leerse y comprender su contenido para posteriormente poder desarrollar a cabalidad el objetivo propuesto. 3. DEFINICIONES CONCEPTOS PRELIMINARES QUE SE DEBEN REVISAR ANTES DE LA PRÁCTICA: estequiometría, catálisis, catalizador, descomposición térmica, propiedades del oxígeno. 4. CONDICIONES GENERALES Se debe asistir a la práctica con el diagrama de flujo, la bata de laboratorio blanca, el trapo o la toalla para limpiar y secar, la cinta de papel o el lápiz vidrio gráfico. 5.1 PROPOSITO 5. DESARROLLO DE LA PRÁCTICA Fortalecer la parte teórica que corresponde al tema de estequiometría y la determinación de la composición porcentual de un elemento en un compuesto.

3 Página 3 de PROCESO DE LA PRÁCTICA Antes de empezar la práctica el docente dará una explicación previa al desarrollo del laboratorio donde presentara los equipos, los reactivos, los materiales que se utilizaran durante la práctica, explicando que cuidados se deben tener y las normas de seguridad para evitar cualquier accidente. 5.3 MATERIALES Y EQUIPO Balanza Mechero de Bunsen 2 tubos de ensayo Espátula 2 pinzas con su nuez Soporte Palillos de dientes 2 vidrios de reloj 4 g. de clorato de potasio O.5 g. de bióxido de manganeso 5. 4 PRÁCTICA Limpie dos tubos de ensayos y péselos con una precisión de ± 0.01 g (marque cada tubo). Coloque un 1 g de muestra de clorato de potasio (KClO3) en cada tubo de ensayo y luego vuelva a pesar el tubo y su contenido con una precisión de ± 0.01 g. Anote estos pesos. Agregue a uno de los tubos 0.3 g de dióxido de manganeso (MnO2) y vuelva a pesar el conjunto con una precisión de ± 0.01 g. Anote estos pesos en su hoja de datos. Sostenga los tubos de ensayo con pinzas como se muestra en la figura 1 y caliéntelos con la misma intensidad.

4 Página 4 de 8 Figura 1. Descomposición térmica del KClO3 Para comprobar la presencia de oxígeno, ensaye los tubos en forma alternada con una astilla de madera (o un palillo) en ignición así: Encienda una astilla de madera; déjela arder un momento y apague la llama, de tal manera que permanezca un punto de ignición; acerque la astilla a la boca de cada uno de los tubos de ensayo. Cuando haya disminuido el desprendimiento de O2, caliente el tubo con la mezcla con más intensidad pero lentamente. Registre sus observaciones. Cuando se hay enfriado el tubo de ensayo con sus contenidos, péselos nuevamente con una precisión de ± 0.01 g y anote el peso.

5 Página 5 de 8 REPORTE DE PRÁCTICA PRÁCTICA 2: OBTENCIÓN Y PROPIEDADES DEL OXÍGENO. INTRODUCIÓN A LA PRESENTADO POR: OBJETIVO: Identificar el concepto de catálisis Conocer algunos de los métodos empleados en el laboratorio para la obtención de oxígeno Observar algunas propiedades físicas y químicas de este elemento y reconocer su presencia Determinar la composición porcentual del elemento oxígeno en el clorato de potasio Investigar la estequiometria de la reacción Ilustrar una reacción de descomposición térmica INTRODUCCIÓN: Cualquier compuesto de oxígeno se puede considerar como una fuente potencial del elemento sin combinar, O2. Existen algunos compuestos de los que se puede obtener oxígeno por descomposición térmica, tal es el caso del clorato de potasio KClO3. En este experimento el clorato de potasio se descompone, en presencia del catalizador bióxido de manganeso, en oxígeno gaseoso y cloruro de potasio sólido. La pérdida de peso posterior al calentamiento corresponde al oxígeno liberado. Sabiendo cuento oxígeno hay en un determinado peso de clorato de

6 Página 6 de 8 potasio, se puede calcular el porcentaje del elemento oxígeno en el compuesto clorato de potasio. PRECAUCIÓN: El clorato de potasio cuando se mezcla con materiales combustibles, forman mezclas explosivas al calentarse. Evite que la muestra de KClO3 se contamine con madera, cucho azufre u otros materiales combustibles RESULTADOS Complete las siguientes tablas con base en los datos experimentales: Tabla 1. Datos experimentales de la descomposición térmica del KClO3 Item Masa (g) Peso del tubo de ensayo vacío Peso del tubo de ensayo + KClO3 Peso del tubo de ensayo + KClO3 + MnO2 Peso del tubo de ensayo + el residuo Peso del residuo Tabla 2. Cálculo del contenido de oxígeno Item Gramos de KClO3 Moles de KClO3 Moles de O2 liberado Gramos de O2 liberado Porcentaje de O2 en el KClO3 Cantidad g Moles moles g g 5.1 Preguntas

7 Página 7 de 8 Nota: En la parte del informe correspondiente a discusión y conclusiones, incluya una respuesta breve pero bien fundamentada a las siguientes preguntas: 1. Escriba la ecuación para la reacción de descomposición térmica del clorato de potasio 2. Qué se entiende por catalizador? 3. En cual tubo de ensayo se libera primero el oxígeno?. Como lo sabe?. Por qué sucede así? 4. Según la cantidad de KClO3 utilizado, gramos de oxígeno espera obtener en las condiciones del laboratorio? 5. Qué color presenta el oxígeno? Cuál es su olor? 6. Es soluble el oxígeno en agua?. Qué permite saberlo? 7. Investigue un método industrial para producir oxígeno. 8. Describa los principales usos del oxígeno.

8 Página 8 de 8 6. REVISIÓN Y ACTUALIZACIÓN Esta Guía será actualizada por el Docente encargado de la práctica en el laboratorio, revisado por la Dirección Técnica de Investigaciones y la Vicerrectoría Administrativa, esta última como Representante de la Dirección para el SIG, y aprobado por el Vicerrector Académico Aprobación del Documento Elaboró Nombre Responsable Firma Fecha Eliecer Jiménez Charris Docente Bioquímica 19/02/2016 Olga Cecilia Suárez Director Técnico de Investigaciones Reviso María Isabel Andrade Representante de la Dirección del SIG 19/02/2016 Aprobó Roger Micolta Truque Vicerrector Académico 19/02/2016 Versión No. Fecha de Aprobación 1 30/01/ /07/2015 Control de los Cambios Descripción de los Cambios Se actualiza la información registrada en el numeral 6 Revisión y Actualización Se cambia la versión y la fecha por actualización del slogan Justificación del cambio Reestructuración del organigrama institucional Nuevo período de la Rectoría