Reacción química

Práctica No. 3
Rendimiento de una reacción química
ObjetivosEl alumno:1.- Comprenderá el concepto de reactivo limitante y de reactivo en exceso en una reacción química.2.- Determinará las cantidades estequiométriras de los reactivos que se requieren para producir una determinada cantidad de productos.3.- Determinará el rendimiento porcentual de una reacción química.
IntroducciónPara interpretar una reacción de manera cuantitativa, es necesario aplicar los conocimientos de masa molares y mol.En una reacción química donde intervienen dos reactivos, la sustancia que se consume completamente recibe el nombre de reactivo limitante, porque es el que determina la cantidad de producto que se forma. El otro reactivo se conoce corno reactivo en exceso.La estequiometríaes el estudio cuantitativo de reactivos y productos en una reacción química. Para determinar cuál es el reactivo limitante en una reacción química dada, es necesario conocer la ecuación estequiométrica, así como las cantidades teóricas que se requieren de los reactivos para generar determinado producto.El método más común por el cual se establece la cantidad de reactivo y producto es el método de mol, significa que los coeficientes estequimétricos en una ecuación química se pueden interpretar como el número de moles de cada sustancia.
Por otra parte, la cantidad de producto que se forma cuando el reactivo limitante ha reaccionado totalmente, se denomina rendimiento teórico. El rendimiento teórico es el máximo que se puede obtener. La cantidad de producto que realmente se obtiene en una reacción se llama rendimiento real. El rendimiento teórico es mayor que el rendimiento real, ya que en este último se pueden originar pérdidas de producto durante el desarrollo del experimento.Sin embargo, es más común en una reacción química determinar el porcentaje de rendimiento de cierto producto, mediante la expresión siguiente:%porcentaje de rendimiento = (rendimiento real / rendimiento teórico) x 100%
Material Y Equipo
1.- Dos soportes universales.2.- Una balanza semianalítica.
3.- Una probeta de 100 ml,
4.- Un anillo metálico,5.- Una jeringa de plástico de 5 mi con aguja.6.- Una pinza de tres dedos.7.- Un recipiente de plástico.
8.- Un tubo de ensayo con tapón de hule horadado.9.- Tubo de vidrio.10.- Manguera de hule.
REACTIVOS
1.- Ácido clorídrico, 1 M.Diluido. Líquido.2.- Cinc metálico.
El reactivo limitante, que es el que se encuentra en menor cantidad, en el caso de esta reacción es el cinc.
Por lo tanto el reactivo en exceso será el ácido clorhídrico.
Debido a imperfecciones con el material el porcentaje del rendimiento debe ser menor. Es muy difícil conseguir el 100%.
Actividad 1.El profesor verificará que los alumnos posean los conocimientos teóricos necesarios para la realización de la práctica.Actividad 2.a) Coloque 0.1 g de Zn metálico en el tubo de ensayo.b) Introduzca un tramo de tubo de vidrio al tapón de hule horadado, de tal manera que lo atraviese (precaución: utilice una franela para realizar tal operación), Adapte el tapón, con el tubo de vidrio, al tubo de ensayo.c) Llene el recipiente de plástico con agua hasta las tres cuartas partes de su capacidad, aproximadamente.d) Lleno la probeta con agua hasta el ras o inviértala para sumergirla en el agua de¡ recipiente de plástico. Utilice el anillo metálico para apoyar la probeta.e) Inserte un tramo de manguera de hule el tubo de vidrio, acoplado al tapón, e introduzca el otro extremo de la manguera a la probeta invertida. El dispositivo experimental se muestra a continuación.f)Coloque 5 ml de ácido clorhídrico en la jeringa (precaución: el ácido clorhídrico genera gases tóxicos) y perfore con la aguja el tapón que sella el tubo. Oprima el émbolo para añadir el ácido al cinc metálico. Espere a que la reacción finalice.g) Mida y anote el volumen de gas que se recolectó en la probeta.
Cuestionario1 -- Escriba la ecuación química que se lleva a cabo entre el cinc metálico y el ácido clorhídrico.Zn+HCl ZnCl2+H2 Zn+2HCl ZnCl2+H2
2.- Indique mediante los cálculos necesarios cuál es el reactivo limitante y cuál es el reactivo en exceso.El reactivo limitante es el Zn.3.- Determine la masa teórica de hidrógeno que debería obtenerse en la reacción.R =(PV)/latinQ=(0.77105263+0.046)/(0.082*295) = 1.466243117*10-34.- Determine la masa real de hidrógeno que se obtiene, Considere que el hidrógeno se comporta como un gas ideal.R =(PV)/latinQ=(0.77105263+0.046)/(0.082*295) = 1.466243117*10-3*1.000797*2=2.95585149*10-35.- Calcule el rendimiento porcentual del hidrógeno.
DiscusiónSi coincide con la hipótesis el reactivo limitante. Y el porcentaje de rendimiento es menor a 100%.
ConclusiónDefinitivamente la cantidad de reactivo limitante depende la cantidad de producto terminado. El rendimiento de cualquier reacción depende así mismo de factores variables tales como exactitud en medidas, buen estado de los reactivos así como su concentración.