LABORATORIO 3 BALANCE DE MATERIA

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UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRES
FACULTAD DE INGENIERIA
QUIMICA 100 LABORATORIO (QMC-100L)
INFORME 3
BALANCE DE MATERIA
Universitario: Juan Eric Tenorio Villegas
Docente: Ing. Esperanza del Carmen Diaz García
Auxiliar: Univ. Emerson Lucana Carrillo
Fecha: 7 de octubre, 2022
INDICE
1. OBJETIVOS:	3
1,1 OBJETIVO GENERAL:	3
1,2 OBJETIVO ESPECÍFICOS:	3
2, FUNDAMENTO TEÓRICO:	3
2.1 Ley de Lavoisier	3
2.2 Historia	3
“La masa no se crea ni se destruye sólo se transforma”	4
2.3 BALANCE DE MATERIA	4
2.4 SISTEMA	4
2.4.1 Clasificación de sistemas	4
2.5 Situación típica	4
2.6 ¿Qué es la estequiometría?	6
2.6.1 Criterios a considerar para la estequiometría	6
2.6.2 Reactivo limitante	7
3. MATERIALES Y REACTIVOS:	8
4. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:	9
4.1 laboratorio Virtual:	9
4.1.1 Ley de LavoisIer	9
4.1.2 Ley de las Proporciones Definidas o Ley de Proust	9
4.2 Laboratorio Presencial:	10
4.2.1 Determinación de la solubilidad de NaCl	10
4.2.2 Determinación del reactivo limitante y reactivo en exceso	10
5. CALCULOS Y RESULTADOS:	11
5.1 Experimentos laboratorio Virtual:	11
5.1.1 Ley de Lavoiser	11
5.1.2 Ley de las Proporciones Definidas o Ley de Proust	12
5.2 Laboratorio Presencial:	13
5.2.1 Determinación de la solubilidad de NaCl	13
5.2.2 Balance de materia con Reacción Química	14
6. ANÁLISIS DE RESULTADOS:	16
7. CONCLUSIÓN Y RECOMENDACIONES:	16
8. BIBLIOGRAFÍA:	17
9. ANEXOS:	17
1. OBJETIVOS:
1,1 OBJETIVO GENERAL:
· Comprobación de la ley de la conservación de la materia
1,2 OBJETIVO ESPECÍFICOS:
· Determinar la masa de los compuestos presentes antes y después de la obtención de productos.
· Realizar operaciones de filtración y secado.
· Determinar la solubilidad en agua del cloruro de sodio.
· Determinar la masa de los compuestos presentes en las reacciones químicas.
· Determinar la fórmula de un compuesto
· Determinar el rendimiento de la reacción.
2, FUNDAMENTO TEÓRICO:
2.1 Ley de Lavoisier
La ley de la conservación de la materia fue enunciada por Antoine Laurent Lavossier(1774), la cual se podría concluir como “la masa total de las sustancias(reactivos) que intervienen en un cambio, es igual a la masa total de las sustancias después del cambio(productos)”, dicha ley se presenta indicando: “EN LA NATURALEZA, LA MATERIA NO SE CREA NI SE DESTRUYE UNICAMENTE SE TRANSFORMA”.
Para comprender esta importante ley química se requieren comprender conceptos como átomo, molécula, masa molecular, masa molar, cambio físico, cambio químico, ecuación química, igualación de ecuaciones químicas, así como cálculos estequiométricos entre otros.
2.2 Historia
Fue elaborada independiente por Mijail Lomonósov en 1745 y por Antoine Lavoisieren 1785, después de realizar experimentos conmetales calcinados en los que se demostró que si se tiene en cuenta todas las sustancias de una reacción química la masa del elemento nunca varía.
“La masa no se crea ni se destruye sólo se transforma”
2.3 BALANCE DE MATERIA
En toda mezcla homogénea se considera a una determinada sustancia tomada como referencia como sustancia pura, considerándose el resto como impurezas. La cantidad porcentual de la sustancia pura con relación a toda la mezcla se denomina pureza. El balance de materia se realiza en sistemas seleccionados y delimitados.
2.4 SISTEMA
Una parte del universo que se aísla idealmente para estudiarlo. Cualquier porción arbitraria o la totalidad de un proceso establecida específicamente para su análisis.
2.4.1 Clasificación de sistemas
Con relación al intercambio a través de su frontera, los sistemas se
Pueden clasificar en:
· Abiertos: Cuando hay intercambio de masa y energía con el exterior
· Cerrados: Cuando no hay intercambio de masa pero sí de energía
· Aislados: Cuando no hay intercambio de masa ni de energía.
2.5 Situación típica
El balance de materia se puede referir a:
1. La masa total.
2. El total de moles.
3. La masa de un compuesto químico.
4. La masa de una especie atómica.
5. Los moles de un compuesto químico.
2.6 ¿Qué es la estequiometría?
Relaciones numéricas de masa (cantidades) que se presentan en una reacción química balanceada.
2.6.1 Criterios a considerar para la estequiometría
Reacción Química.
Balanceo de la ecuación Química.
Relaciones estequiométricas.
Reactivo Limitante.
Reactivo en exceso.
Conversión de Reactivos.
Ecuación Estequiométrica.
Formación de Productos.
Reacciones Múltiples.
Rendimiento.
Selectividad.
Balance de especies Moleculares.
Balance de especies atómicas. 
2.6.2 Reactivo limitante
Es aquel que se encuentra en menor proporción estequiométrica, por tanto, asumiendo que la reacción se completa, el reactivo limitante se consumirá completamente en el proceso.
3. MATERIALES Y REACTIVOS:
3.1 Materiales:
3.2 Reactivos:
4. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:
4.1 laboratorio Virtual:
4.1.1 Ley de LavoisIer
4.1.2 Ley de las Proporciones Definidas o Ley de Proust
Emplearemos para el experimento el simulador de Salvador Hurtado Fdez, 2014, para ello acceda a la siguiente dirección web:
https://po4h36.wixsite.com/laboratoriovirtual/ley-de-las-proporciones-definidasSiga las indicaciones 1 y 2, luego apriete el botón azul para comenzar
4.2 Laboratorio Presencial:
4.2.1 Determinación de la solubilidad de NaCl 
 Pesar un vaso vacío de precipitados de 250 ml 
 Verter al vaso 50 ml de agua destilada y pesar el vaso con agua 
 Pese 25 g de sal común (NaCl) en un vidrio de reloj 
 Añadir la sal al vaso con agua y agitar 2 a 3 minutos con la varilla de vidrio evitando derrames 
 Dejar en reposo la solución para que decante el soluto sin disolver 
 Preparar un embudo con papel filtro (previamente pesado) y filtrar, evitar dejar precipitado en el vaso, utilice parte del filtrado para arrastrar el pp remanente. 
 Secar en la mufla el filtro con el soluto no disuelto 
 Pesar el filtro y soluto seco 
4.2.2 Determinación del reactivo limitante y reactivo en exceso 
 Pese con tres decimales alrededor de 0,09 g de cromato de potasio y disuelva en agua destilada (30 ml) en un vaso de precipitados de 100 ml 
 Pese con tres decimales alrededor de 0,2 g de nitrato de plomo (II) y disuelva en agua destilada (30 ml) en un vaso de precipitados de 100 ml 
 Verter y mezclar la solución del primer vaso al segundo vaso de precipitados y observe la formación del precipitado de cromato de plomo(II) 
 Pesar el papel filtro antes de utilizarlo y registre 
 Filtre el precipitado formado y séquelo en la mufla 
 Pese el precipitado que es el rendimiento en cromato de plomo (II) real de la reacción 
 Repita el procedimiento para 0,2 g de cromato de potasio y 0,2 g de nitrato de plomo(II)
5. CALCULOS Y RESULTADOS:
5.1 Experimentos laboratorio Virtual:
5.1.1 Ley de Lavoiser
¿Se Conserva la masa?
R. Si se conserva después de la reacción de la pastilla efervescente en agua se forma un gas que escapa con una masa.
¿Qué gas escapa?
R. Escapa el CO2, porque las pastillas efervescentes contienen generalmente bicarbonato de Sodio y un ácido sólido, que al contacto con H2O generan CO2.
¿Qué masa de gas se forma?
R. Aplicando la ley de la conservación de la energía se puede decir que se forman 58 g de CO2.
¿Permanece constante la masa? ¿Por qué?
R. Permanece constante porque al taponarlo no escapa el gas.
5.1.2 Ley de las Proporciones Definidas o Ley de Proust
Para el Zn
· Masa de metal antes de la reacción: 
· Masa del producto obtenido (ZnCl2): 
· Relación de masa de producto a masa de metal: 
Para el Mg
· Masa de metal antes de la reacción: 
· Masa del producto obtenido (MgCl2):
· Relación de masa de producto a masa de metal: 
Para el Al
· Masa de metal antes de la reacción: 
· Masa del producto obtenido (AlCl3): 
· Relación de masa de producto a masa de metal: 
5.2 Laboratorio Presencial:
5.2.1 Determinación de la solubilidad de NaCl 
Datos: 
	Masa del vaso (g) 
	111,56 g
	Masa del vaso con agua (g) 
	160,12 g
	Masa del vaso con agua y sal (g) 
	185,00 g
	Masa del papel filtro (g) 
	1,01 g
	Masa de papel filtro y soluto sin disolver (g)
	9,6 g
Calculos:
Realice un Balance de Masas:
…(1)
Masa H2O= (Masa Vaso + MasaH2O) – Masa de Vaso=160,12-111,56 = 48,46 g
Masa NaCl inicial = (Masa vaso+ masa H2O+masa NaCl)–Masa Vaso – Masa H2O 
Masa NaCl soluto inicial= 185 g – 48,46 - 111,56 = 24.98 g 
Masa NaCl soluto sin disolver= 8,59
Con los datos Obtenidos en 1:
Solubilidad= 	Solubilidad=
Solubilidad=16,39%
5.2.2 Balance de materia con Reacción Química
	
	Prueba 1
	Prueba 2
	Masa del cromato de potasio (g) 
	0,09 g
	0,2 g
	Masa del nitrato de plomo(II) (g) 
	0,2 g
	0,2 g
	Masa del papel filtro (g) 
	1,01 g
	1,0 g
	Masa del papel filtro mas precipitado (g) 
	1,032 g
	1,043 g
K2CrO4 + Pb (NO3)2   → PbCrO4 + 2 KNO3
Prueba 1:
K2CrO4
Masa 
%Rendimiento =14,7%
Prueba 2:
Masa 
%Rendimiento =22,04%
6. ANÁLISIS DE RESULTADOS:
· Se determino la solubilidad de la sal con ayuda de un balance de masa, este balance de masa fue aplicado gracias a los principios teóricos básicos conocidos. 
· Se hizo un balance de materia con reacción Química, determinamos el rendimiento real, teórico y el % de rendimiento de nuestros experimentos presenciales. 
· También con los simuladores virtuales comprobamos algunos conceptos teóricos que a veces nos falta reconocer o terminar de comprender.
7. CONCLUSIÓN Y RECOMENDACIONES:
· Se pudo realizar los experimentos programados para el laboratorio.
· Se identificó la manera de realizar un balance de masas.
· Se igualo las reacciones y se hizo la estequiometria.
· Se estudió el balance de masas y la solubilidad.
· Se recomienda usar guantes y barbijo y estar en un ambiente no tan cerrado.
· En el caso del % rendimiento de las ultimas experimentaciones vimos que el rendimiento teórico es diferente del real, por eso el rendimiento de la reacción bajo.
8. BIBLIOGRAFÍA:
Raymond Chang. “Química General”
J. Babor – J. Ibarz. “Química General”
Rosemberg. “Química General Schaum”
Montesinos – Montesinos. “Química General – Prácticas de Laboratorio”
Parra – Coronel. “Química Preuniversitaria”
Mollericona. “Nomenclatura Inorgánica y Orgánica”
9. ANEXOS: