Narkys Romero; Carnet:10-10645Caracas, 10 de Junio de 2013ANÁLISIS GRAVIMÉTRICO: SÍNTESIS DE CARBONATO DE CALCIO

Resumen

Con el fin de sintetizar el carbonato de calcio se ejecuto una reacción de precipitación al mezclar soluciones acuosas de CaCl2 y Na2CO3, tanto para la combinación de cantidades estequiometricas como para la presencia de uno de los reactivos en exceso, dando como resultado para el primer método 1,29±0,01g de rendimiento real y su correspondiente porcentaje de rendimiento de 94,16%±1,4% y para el segundo método 1,32±0,01g de rendimiento experimental ,generando un 96,35%±1,4% de porcentaje de rendimiento, el mejor método para la síntesis de CaCO3 es el primero ya que aunque genera un porcentaje de rendimiento menor, es en el que se pierde menor cantidad de reactivo.

Introducción

Las ecuaciones químicas son fundamentales para el estudio de reacciones, ya que establecen la relación molar en la que se necesita combinar los reactivos para que reaccionen sin que sobre o falte alguno de ellos, además a partir de la ecuación balanceada y teniendo algún dato sobre uno de los reactivos se puede conocer información sobre los otros, por lo que es una herramienta muy útil. Una aplicación de esto es la gravimetría, con ella se determina la cantidad de sustancia conociendo su masa, a partir de esto se puede conocer si hay reactivo en exceso, pues no cumplirá con la relación estequiometrica, del mismo modo se puede conocer el rendimiento de la reacción, ya que es una predicción de la masa de reactivo a obtener.

En esto radica la importancia de esta práctica, pues se utilizara el análisis gravimétrico y la estequiometria de la reacción para sintetizara el carbonato de calcio mediante la reacción de precipitación a partir de disoluciones de CaCl2 y Na2CO3 y así a su vez conocer el rendimiento porcentual de la síntesis.

Procedimiento experimental

Lavar y secar los instrumentos (beakers(200 y 150ml),vidrio de reloj ,varilla de vidrio, embudo, cilindro graduado),a continuación se pesan los beaker, el papel de filtro, apuntar medidas.

Síntesis de CaCO3, empleando los reactivos en cantidades estequiometricas:

Identificar los beakers de 150ml y 200ml con las letras IA y IB respectivamente, agregar en IA 1,6 g de CaCL2, utilizar las relaciones estequiometricas para obtener los moles y gramos de de Na2CO3, añadir la cantidad obtenida en IB, agregar 20ml de agua destilada a cada beaker y agitar con la varilla de vidrio hasta disolución completa, añadir la solución de Na2Cl a la solución de CaCl, lavar IB con 3ml de agua destilada y añadir a la mezcla de reacción, repetir el lavado 2 veces más, dejar reposar y filtrar.

Síntesis de CaCO3, empleando Na2CO3 en exceso:

Al igual que el procedimiento anterior rotular 2 beakers como IIA e IIB, en el primero agregar la misma cantidad de CaCl2 usado en la experiencia anterior y en el segundo agregar el doble de Na2CO3 utilizado anteriormente, agregar 20 ml de agua destilada a cada beaker, disolver y combinarlas, filtrar la mezcla resultante y lavar con 3ml de agua destilada.

Dejar los papeles de filtro con su contenido en la estufa para su secado, durante 24 horas, pesar el conjunto.

Resultados:

Tabla 1.Valores Obtenidos

Masa ±0,01gExperimento

1Experimento

2Beaker A 82,35 102,94

Beaker A+CaCl2 83,95 104,54CaCl2 1,6 1,6

Beaker B 102,93 50,16Beaker B+Na2CO3 104,376 53,05

Na2CO3 1,446 2,98Papel de Filtro 0,85 0,89

Papel de Filtro+ Precipitado 2,14 2,21

Precipitado (CaCO3)

1,29 1,32

Tabla 2.Cantidades estequiometricas Experimento 1

N°molesMasa

inicial±0,01gPureza

CaCl2 0,01368 1,6 95%Na2CO3 0,01368 1,449 99,80%

CaCO3 0,01368

Rendimiento Teórico CaCO3 1,37±0,01g

Rendimiento Experimental CaCO3 1,29±0,01g

% Rendimiento 94,16%±1,42%

Tabla 3.Cantidades estequiometricas Experimento 2

N°molesMasa

inicial±0,01 gPureza

CaCl2 0,01368 1,6 95%Na2CO3 0,027285 2,898 99,80%

CaCO3 0,01368

Rendimiento Teórico CaCO3 1,37±0,01g

Rendimiento Experimental CaCO3 1,32±0,01g

% Rendimiento 96,35%±1,43%

Discusión

Los resultados obtenidos muestran que por ambos métodos se obtienen rendimientos reales de CaCO3 cercanos por debajo al rendimiento teórico, tiene sentido que sean menores ya que el rendimiento teórico es solo una predicción, además se realiza bajo condiciones ideales, en cambio en la realidad se suelen cometer errores, o la reacción no es completa y se genera menor cantidad de producto, incluso los porcentajes de rendimiento son beneficiosos ya que se aproximan en gran medida al 100%. La diferencia entre los porcentajes de rendimiento es de apenas 2,19% sin tomar en cuenta el margen de error, si este último se toma en cuenta es aún menor la diferencia, incluso llegan a ser equivalentes, lo que indica que cualquiera de los métodos es válido. Sin embargo, entre los métodos utilizados el mejor sería el obtenido el primero, pese a que proporciona un porcentaje de rendimiento menor al segundo método, es beneficioso ya que no se derrocha reactivo, pues el reactivo limitante es el CaCl2, por tanto la reacción se llevara a cabo solo hasta que existan iones de este en solución, el reactivo sobrante de Na2CO3 se perderá, ya que lo que interesa es la cantidad que se obtenga de CaCO3.

Los resultados obtenidos son muy exactos y precisos ya que el margen de error en bajo, esto se debe a que en su mayoría se realizaron medidas directas, además existe una alta aproximación entre la realidad y la teoría.

Una fuente de error en el primer método podría ser que al momento de transvasar la solución de Na2CO3 para mezclarla con la solución de CaCl2 en las paredes del beaker quedan rastros de solución, y como se estaba utilizando exactamente la cantidad que reaccionaba completamente con CaCl2, esto pudo hacer que se obtuviera menor cantidad de CaCO3, esto evidentemente no afecta la reacción cuando se utiliza reactivo extra, ya que al utilizar el doble de lo necesario para reacción completa, el residuo del beaker podría considerarse despreciable.

Conclusión

Al momento de realizar síntesis, es importante considerar que además de obtener un alto porcentaje de rendimiento, también se debe tratar de perder la menor cantidad de reactivo, por lo que en esta experiencia, es preferible el método 1, pues genera un porcentaje de rendimiento razonable y beneficioso, pero además se utiliza la cantidad de reactivo necesaria, lo que a nivel industrial y económico es importante. En general la realización de esta práctica fue exitosa, ya que los

resultado no carecen de sentido y además no se vieron afectados por lo menos en de forma evidente por errores del observador, lo que permitió expresar resultados exactos y precisos.

Bibliografía:

(1) Raymond, CHANG. Química. 10a Edición, Editorial Mc. Graw Hill. México D.F 2010.

(2) (2)Brown, T et al. QUÍMICA LA CIENCIA CENTRAL, 5ta ed, Prentice-Hall Hispanoamericana, S.A. México (1991)p.p 83 .