Determinacion de la formula de un hidrato

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EXPERIMENTO #11
DETERMINACION DE LA FÒRMULA DE UN HIDRATO
Lissa De Puy 4-801-2000
Mallory Brown 4-800-1039
Seilin A. De León E. 4-801-387
Universidad Autónoma de Chiriquí, Facultad de Medicina
Laboratorio de Química, Prof. Yesselys Silvera
Resumen: 
Durante la realización de este laboratorio logramos obtener la fórmula de los hidratos y al ser conocedores de esa fórmula, comprobamos la Ley de las Proporciones Definidas que es aquella que cuando dos o más sustancias se mezclan para formar un compuesto, lo hacen siempre en proporciones definidas o constantes. Utilizamos como compuesto el Sulfato de cobre hidratado en el cual la reacción fue calentada mediante un mechero para producir una energía de activación y de esta forma el compuesto se deshidrate. Obtuvimos como resultado del calentamiento una sal anhidra, en la cual la fórmula de la sustancia fue CuSO4 5H2O (Sulfato de cobre pentahidratado). Las características que logramos observar de dicho compuesto, que al agregarle agua destilada a la sal anhidra, observamos como el compuesto retornaba a su color original: el azul. Además, calculamos cada una de las masas para reafirmar la ley y a su vez, tuvimos como resultado de Hidrato 1,5g y de la sal anhidra 1,05g. De igual forma utilizamos Hidróxido de sodio (NaOH) que experimentó un fenómeno llamado Delicuescencia, que se debe a que la presión parcial del vapor de agua en el aire es mayor a la presión a temperatura ambiente. Sin embargo, corroboramos las diferentes causas de error que se sometieron durante la determinación de la fórmula de un hidrato, como: mala utilización del compuesto, pérdida de residuo o compuesto, uso inadecuado de los instrumentos, falta de experiencia por parte de nosotros.
Abstract: 
During the realization of this laboratory we obtain the formula of hydrates and to be aware of that formula, we check the Law of Defined Proportions which is that when two or more substances are mixed to form a compound, they always do so in defined proportions or constants. We used as a compound the hydrous copper sulphate in which the reaction was heated by a lighter to produce an activation energy and in this way the compound is dehydrated. We obtained as a result of heating an anhydrous salt, in which the formula of the substance was CuSO 4 5H 2 O (copper sulphate pentahydrate). The characteristics that we can observe of this compound, that when adding distilled water to the anhydrous salt, we observed as the compound returned to its original color: the blue one. In addition, we calculated each of the masses to reaffirm the law and in turn, we had as a result of Hydrate 1.5g and the anhydrous salt 1.05g. We also used sodium hydroxide (NaOH) which experienced a phenomenon called deliquescence, which is due to the fact that the partial pressure of water vapor in the air is higher than the pressure at room temperature. However, we corroborate the different causes of error that were submitted during the determination of the formula of a hydrate, such as: misuse of the compound, loss of residue or compound, improper use of the instruments, lack of experience on our part.
Palabras claves:
1. Hidratos.
1. Sales hidratación.
1. Sales anhidras.
1. Eflorescencia.
Objetivos:
1. compruebe que los hidratos son compuestos químicos y que como tales cumplen con la ley de las proporciones definidas.
1. Diferencie algunos procesos fisicoquímicos asociados con los hidratos.
1. Determine experimentalmente la fórmula de hidratos.
1. Justifique las causas de error en la determinación de la fórmula de un hidrato.
Marco teórico:
Cuando el agua se encuentra absorbida en una determinada sustancia se dice que está unida químicamente a ella, ya que las moléculas de agua pasan a formar parte de la estructura de dicha sustancia, a través de uniones que son verdaderos enlaces químicos. Los Hidratos son sales iónicas cristalinas, que contienen moléculas de agua químicamente unidas, y con una composición constante, lo cual los ubica en la categoría de verdaderos compuestos químicos. La temperatura a la que un hidrato pierde su agua de hidratación es diferente para cada compuesto y pueden hacerlo espontáneamente dependiendo de las condiciones ambientales a las cuales estén expuestas.
Gimm,H.;Huang,T.;Arias,M.,Jensen,G.. (2008). Formula de hidratos. 2013, de The scientist page.
Materiales y reactivos:
	Descripción
	Capacidad
	Cantidad
	Cápsula de porcelana
	 120°C
	1
	Balanza granataria
	2,5 kg
	1
	Vidrio reloj
	2,5kg
	1
	Quemador bunsen
	1500°C
	1
	Trípode
	40 kg
	1
	Desecador
	Sustancia
	1
Cuadro#1
	Reactivo
	Fórmula
	Propiedad física
	Propiedad química
	Hidróxido de sodio
	NaOH
	Sólido blanco
	Soluble 111 g/100
	Sulfato de sodio
	Na2SO4
	Sólido blanco 
	Soluble 4,76 g/100 
	Cloruro de calcio
	CaCl2
	Sólido blanco
	Soluble 74,5 g/100
	Sulfato de cobre
	CuSO4
	Anhidro
	Soluble 20,7 g/100
Cuadro#2
5. Inicie el calentamiento moderado de la capsula y su contenido. Continúe el calentamiento durante 20 minutos hasta garantizar la deshidratación completa. 
Fase experimental:
1. Propiedades de los Hidratos
6. Cuando el proceso haya concluido, apague el quemador, deje enfriar el desecador y deje enfriar el sistema durante 1 minuto e introduzca rápidamente la capsula y residuo en un desecador y espere a que se enfrié (aproximadamente 20 minutos)
En un vidrio reloj limpio y seco coloque dos lentejas de NaOH o una pequeña cantidad de anhidro y lo más separado posible.
7. Saque la capsula del desecador y pésela inmediatamente. Anote el dato
Deje reposar y cada 30 minutos anote las observaciones hasta que finalice la sesión de laboratorio.
8. coloque un tubo de ensayo limpio y seco y una pequeña cantidad de sal anhidra contenida en la capsula de porcelana. Describa sus características. Anote el nombre y la fórmula de esa sustancia.
B. Determinación de la fórmula de un Hidratado 
9. Vierta 4 o 5 gotas de agua destilada sobre la sal anhidra contenida en el tubo de ensayo.
1. Caliente durante 3 minutos una capsula de porcelana limpia. Use la llama azul.
2. Apague el quemador, deje enfriar la capsula durante un minuto y con las pinzas para crisol, coloque en un desecador. Manténgala en el hasta que se enfrié (aproximadamente 10 minutos).
4. Pese en la capsula de 2 a 3g de sulfato de cobre ll hidratado ()
3. cuando la capsula este fría, sáquela del desecador y pésela inmediatamente.
Resultados: 
A. Propiedades de los hidratos:
	Sustancia
	Formula
	Observaciones
	Propiedad
	Hidróxido de sodio
	NaOH
	Se derritió
	Delicuescencia
Cuadro#3Capsulas de porcelana en la plancha
Capsulas en el desecador
Lentejas de NaOH 
B. Determinación de la fórmula de un hidrato:
	Materiales/Reactivos
	Masa (g)
	Cápsula
	30.83
	Cápsula + hidrato
	32.33
	Hidrato
	1.5
	Cápsula + sal anhidra
	31.86
	Sal anhidra
	1.05
	Agua evaporada
	0.45
Cuadro#4Pesando la sal anhidra
Cu 1x32=32 H 2X1= 2
S 1x32=63 O 1X16= 16
O 4x16= 64 
MM CuSO4= 159 g/mol. MM H2O= 18 g/mol.
 N CuSO4= 
 N H20 = 
 .
 
Discusión: 
A. Determinación de la fórmula de un hidrato:
En este experimento el Hidróxido de sodio (NaOH) experimento un fenómeno conocido como delicuescencia el cual se produjo debido a que este absorbió moléculas de vapor de agua del aire húmedo. Este fenómeno se produjo porque la presión parcial de vapor de agua en el aire es mayor a la presión del vapor
del sistema hidrato a la temperatura que presentaba el ambiente.
Este fenómeno es muy característico del hidróxido de sodio.
B. Determinación de la formula de un hidrato:
En esta fase experimental observamos un fenómeno llamado eflorescencia, esto se debe a la propiedad que presenta el CuSO4 de perder su agua de hidratación o agua de cristalización por exposición al aire, para transformarse en un hidrato inferior o en un sólido anhidro. Las moléculas del agua tienen tendencia a escapar de este compuesto, cuando lo hacen ejercen una presión que es conocida como la presión de vapor del hidrato sólidoque debe ser mayor a la presión parcial de vapor de agua en el medio ambiente donde ocurre este fenómeno. 
 Luego para finalizar el experimento, le agregamos agua destilado a la sal anhidra y notamos que regreso a su color original (el azul), además su temperatura aumento, por lo que sabemos que es una reacción exotérmica.
Cuestionario:
1. El % de agua en el hidrato:
 % H2O: 
2. El % de sal anhidra en el hidrato.
% Sal anhidra: 
3.Moles de agua evaporada:
N agua evaporada: 
4.Moles de sal anhidra:
 =0,005
5.Relación molar del agua: sal anhidra
 = CuSO4.5 H2O
6. ¿Qué representa esta relación? ¿Puede en este momento escribirse la formula molecular del hidrato?
Esta relación representa que el CuSO4 se encuentra en estado de hidratación con 5 moléculas de H2O.
La fórmula molecular es: CuSO4.5 H2O.
7.Compare los datos obtenidos por usted con los datos de otros compañeros. ¿Confirma estos resultados la ley de las proporciones definidas? Explique.
Obtuvimos una proporción de 1/5 ósea (CuSO4.5 H2O) la cual fue la misma que obtuvieron otros grupos de laboratorio a pesar de haber usado una cantidad diferente de CuSO4 inicialmente, con lo que se logra comprobar la ley de las proporciones definidas en este compuesto.
8.Escriba las ecuaciones químicas que representen la deshidratación del hidrato y la hidratación de la sal anhidra. La energía es parte importante en las reacciones y debe incluirse en las ecuaciones.
Formula de la deshidratación del hidrato: (Reacción Endotérmica)
Hidrato + Calor -- Sal Anhidra + agua
Formula de hidratación de un hidrato: (Reacción Exotérmica)
Sal Anhidra + Agua -- Hidrato + Calor
9. ¿Por qué no es recomendable utilizar la llama amarilla?
La llama amarilla humeante tiene un bajo poder calorífico y lo comprobamos al ver que humea, pues al exponer una capsula de porcelana a la llama amarilla, la capsula color blanco queda humeada debido a la llama amarilla. Por el contrario, la llama azul tiene alto poder calorífico y es por ello ideal para experimentos de laboratorio.
10. Al iniciar el calentamiento, ¿Qué se observa?
El compuesto comienza a cambiar de color, tomando un tono blancuzco, con lo que podemos deducir que está iniciando el proceso de deshidratación.
11. ¿A qué se debe la diferencia de masa antes y después del calentamiento?
La diferencia de masa luego del calentamiento se debe a la deshidratación que ha sufrido el compuesto.
12. Agregue 4 o 5 gotas de agua a la sal anhidra, ¿Qué observa? ¿el proceso observado es endotérmico o exotérmico?
Se observa un cambio de color, la sal anhidra vuelve a tomar un color azul como el que tenía al inicio del procedimiento.
El proceso observado es exotérmico pues se pudo sentir la presencia de calor.
Conclusión:
Un compuesto contiene siempre los mismos elementos unidos en iguales proporciones de peso. En la experiencia reportada se evidencia el cumplimiento de la Ley de las Proporciones Definidas por medio de un compuesto como el hidróxido de sodio que experimentó un fenómeno llamado Delicuescencia, que se debe a que la presión parcial del vapor de agua en el aire es mayor a la presión a temperatura ambiente. De igual manera, utilizamos el compuesto de sulfato de cobre hidratado, es decir, que contiene agua. Al cual calentamos mediante un mechero y obtuvimos como resultado una sal anhidra, esto quiere decir que si calentamos un hidrato, este se convertirá en un anhidro (sustancia que no tiene agua). Ya que las moléculas de agua tienen tendencia a escapar de este compuesto, cuando lo hacen ejercen una presión conocida como presión de vapor. Además, al añadir una cierta cantidad de hidrato en el crisol para calentarlo esa cantidad en masa va a disminuir y eso se debe a que se evaporó el agua del hidrato, el cual el residuo del agua evaporada fue: 0,45g. Luego, al finalizar el experimento se le agregó agua destilada a la sal anhidra y observamos como regresó su color original: el azul. Obtuvimos la fórmula de dicho hidrato, la cual es: CuSO4 5H2O (Sulfato de cobre pentahidratado). Sin embargo, también podemos enunciar ciertos errores que influyeron al momento de realizar este laboratorio: el mal empleo de los instrumentos, al tocar algún compuesto con nuestras manos se transmitirá una cierta cantidad y por lo tanto cambiará la cantidad de la masa, la falta de experiencia por parte de nosotros y numerosos factores que influyen durante la realización de este laboratorio.
Bibliografía:
Gimm,H.;Huang,T.;Arias,M.,Jensen,G.. (2008). Formula de hidratos. 2013, de The scientist page.
Quien,J; Guerra,H;Arosemena,N.. (2016). Porcentaje de hidratacion del agua. 2017, de Slide Share.
Andrades,K; Pitty,Y;Louis,T.. (2008). Sal hidratada. 2008, de El SERVIER.
Dias,q;Serrano,T;Pitty,A.. (2002). Eflorescencia. 2003, de Inorganica QM 
Batista,R;Rosales,K;Samudio,L;Madrid,L.. (2011). Quimica general 1. 2013, de SCRIBD.