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Determinación del porcentaje de hidratación de un compuesto. Manuel Estiven Ordoñez Córdoba (cód. 102219011165) Kevin Esteban Potosí Hoyos (cód.: 102219011155) Universidad del Cauca Junio de 2019

I. INTRODUCCIÓN. En una gran variedad de compuestos con estructura cristalina se puede encontrar agua mezclado junto a la sustancias cristalina, esto es dado porque las moléculas de suelen ser iónicas por lo que estas atraen a las moléculas de agua, es entonces que en algunos agujeros que quedan entres las moléculas de la sustancia iónica entran las moléculas de agua, pues en esta práctica se estudiara esto y veremos una forma de calcular la cantidad de moles presentes en un hidrato como se les llama formalmente. OBJETIVOS. - DETERMINAR EL PORCENTAJE DE AGUA QUE TIENE UN COMPUESTO

Soporte

1

Aro

1

Pinzas para crisol

1

Balanza analítica

1

A. Procedimiento. 1. 2. 3.

II. III. DESARROLLO EXPERIMENTAL.

4. 5.

TABLA I Materiales necesarios para la práctica. Materiales

6.

Se pesó un crisol con la mayor exactitud posible y se anotó la medida. Se pesaron 0.5g de CuSO4*5H 2O y se vertieron en el crisol. Se calentó a llama baja hasta que alcanzo una coloración blanca se dejó enfriar por 1 minuto y se procedió a dejarlo en el desecador. Una vez frio se pesó de nuevo y se tomaron apuntes de la medida. Se añadieron 3 gotas de agua al sulfato cúprico Penta-hidratado.

Cantidad

Crisol con tapa

1

triangulo

1

desecador

1

TABLA IV Resultados obtenidos tras pesar el crisol vacío.

TABLA II Sustancias que se usaron en la práctica. sustancia Sulfato cúprico con Penta hidrato

IV. RESULTADOS.

Cantidad 0.5g

#Medición 1 2 3 4 5 6 7 promedio

Resultado obtenido(g) 18,2127 19,7172 26,9679 27,3892 26,6535 17,9149 27,2024 23,4368 TABLA V

TABLA III Equipo usado en la práctica.

Resultados obtenidos tras pesar el crisol con aproximadamente 0.5g de CuSO4*5H2O

Equipo

Cantidad

Mechero

1

#Medición 1 2

Resultado obtenido(g) 18,6962 20,2351

3 4 5 6 7 promedio

27,4959 27,8933 27,1458 18,4189 27,7824

9,39 x10-3 8,63 x10-3 9,97 x10-3 1,11 x10-2 9,77x10-3

4 5 6 7 promedio

23,9525 TABLA VI

Masa del compuesto por diferencia entre los resultados (VI-V)

TABLA X Mol de CuSO4 resultante de la operación 𝑚𝑜𝑙𝐶𝑢𝑆𝑂4 =

#Medición 1 2 3 4 5 6 7 promedio

TABLA V 18,2127 19,7172 26,9679 27,3892 26,6535 17,9149 27,2024 23,4368

TABLA IV 18,6962 20,2351 27,4959 27,8933 27,1458 18,4189 27,7824

Masa CuSO4*5H2O (g)

#Medición 1 2 3 4 5 6 7 promedio

0,4835 0,5179 0,5280 0,5041 0,4923 0,5040 0,5800 0,5157

23,9525

TABLA VII

MolCuSO4

1,92x10-3 2,12 x10-3 1,99 x10-3 2,09 x10-3 1,98 x10-3 2,03 x10-3 2,25 x10-3 1,92 x10-3

TABLA XI Resultado después de hacer todas las operaciones

Masa del agua después del secado.

#Medición 1 2 3 4 5 6 7 promedio

𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑑𝑜 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑝𝑜𝑟 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑐𝑢𝑙𝑎𝑟

#Medición

H2O (g) 0,1758 0,1187 0,2103 0,1690 0,1554 0,1794 0,2000

nH2O=

5,0885 3,1085 5,8794 4,4928 4,7586 4,9113 4,9333 5,0885

1 2 3 4 5 6 7 promedio

0,1727

𝑚𝑜𝑙𝐻2𝑂 𝑚𝑜𝑙𝐶𝑈𝑆𝑂4

TABLA VIII Masa del compuesto sin agua.

Dispersión en los datos.

TABLA V 0,3079 0,3388 0,3182 0,3351 0,3169 0,3246 0,3600

resultado de la TABLA XI.

#Medición 1 2 3 4 5 6 7 promedio

0,3288

I.

7 6 5 4 3 2 1 0 0

2

TABLA IX Mol de H2O resultante de la operación 𝑚𝑜𝑙𝐻2𝑂 =

#Medición 1 2 3

MolH2O

9,77x10-3 6,59 x10-3 1,17 x10-2

4 6 numero de la prueba

8

𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑑𝑜 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑝𝑜𝑟 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑐𝑢𝑙𝑎𝑟

Fig.1. dispersión de todas las pruebas hechas. Promedio.

- Datos. -

III ANÁLISIS DE RESULTADOS. RESULTADOS:

10

A. Datos obtenidos (grupo 5):

Crisol vacío: 26.6535 Crisol + CuSO4 H2O: 27,1458 Masa del compuesto: 0,4923 Masa del compuesto sin agua: 0,3169 Peso de agua que perdió la sustancia original: 0,1554 Porcentaje de hidratación de la muestra: 31.5% Porcentaje de error de la muestra: 7.03% B. Análisis. Primero se trato de tomar 0.5g de sulfato cúprico Penta hidrato de la cual logramos tomar 0.4926g de sulfato cúprico Penta hidrato al calentarlo tuvimos una perdida de agua de 0.1554g por lo que nos quedo 0.3169 de CuSO4 a resaltar que después de haberlo calentado el compuesto perdió su color azul, y se convirtió en un color bastante gris después se obtuvo un numero de moles de H2O de 4.7 que es muy aproximado a 5 que es el valor exacto que debió haber dado por lo cual podemos deducir que nuestro resultado no esta muy alejado del real, este error se pudo haber debido a que dejamos calentar un poco de mas el compuesto. Después le echamos al CuSO4 agua y retomo su color azul por lo que se puede decir qué el sulfato cúprico debido al porcentaje de hidratación absorbe mucho el agua C. Preguntas.

de no quemar el compuesto, así como de asegurarnos de secarlo hasta el punto en que se encuentre en estado anhidro, este punto lo podemos reconocer cuando el compuesto pase de color azul a un color verde claro. 2.2. resultados altos Se pueden obtener errores altos si el compuesto se calienta mucho y se quema o si por el contrario no se calienta lo suficiente para que pierda toda el agua de hidratación.

3. cuál es la solubilidad en agua y la constante dieléctrica del sulfato cúprico Penta hidrato. Solubilidad en agua: Solubilidad en agua a 0oc 31,6g/100 ml de agua Constante dieléctrica:

2. Si se continua el calentamiento fuerte, el CuSO4. 5h2O no solo perderá su agua de hidratación, sino que empezará también a descomponerse en CuO solido negro y en gas incoloro SO3 que formará vapor en presencia de la humedad. Discutir brevemente que factores en la realización de este experimento podrían dar:

Constante dieléctrica 10.3 Permitividad está definida como la medida de la capacidad de un material a ser polarizada por un campo eléctrico. La constante dieléctrica (k) de un material es la razón de su ε permitividad a la permitividad de vacío εo, para k = ε / εo. La constante dieléctrica es, por tanto, también conocida como la permitividad relativa del material. Dado que la constante dieléctrica es sólo una relación de dos cantidades similares, es dimensional. En el sulfato cúprico pentahidratado, cada ion de cobre está coordinado a cuatro moléculas de agua a través de los pares de electrones sin compartir el oxígeno formando un ion completo. Cada ion de sulfato está unido a una molécula de agua por un enlace de hidrogeno. La molécula de agua presenta momento dipolar permanente; además de presentar fuertes enlaces de hidrogeno también tiene una elevada constante dieléctrica, una de las más elevadas de todas las sustancias puras. Esa capacidad del agua pura para reducirlas fuerzas entre partículas cargadas es un factor primordial como solvente de muchos compuestos iónicos. Por lo tanto se podría concluir que los iones son los culpables de que el agua se comporte como conductor eléctrico y son obtenidos de la ionización de una sal cuando se le agrega a un disolvente, así se separan formando un catión y un anión, el sulfato de cúprico al ionizarse en el aguase convierte en electrolito y se separa entre cationes Cu+ y aniones SO4- que en este caso es el responsable de que la disolución acuosa permita dar vía a través de ella al flujo de electrones(electricidad).

2.1. Resultados bajos Podríamos obtener resultados bajos si durante el proceso de calentamiento tenemos cuidado

4. cuál es la concentración máxima permitida para los iones cloruro y el calcio en el sulfato cúprico Penta hidrato.

1. Comparar sus resultados obtenidos con los obtenidos por sus compañeros. ¿concluiría que el CuSO4. 5h2O es un compuesto? ¿Por qué?

Comparando nuestros resultados con los de nuestros compañeros notamos que todos obtuvimos resultados semejantes, excepto un grupo que obtuvo un valor un poco alejado de los demás. El CuSo4*5H2O si es un compuesto, pues está formado por CuSo4 y 5H2 O en relación de59.92% y 40.08% respectivamente.

Cloruro: 10.9014% Calcio: 12.3235% IV.

CONCLUSIONES

-

Se aprendió como determinar la hidratación de una sustancia a través de una composición porcentual de la sustancia.

-

Se determinó si al momento de eliminar el agua del sulfato cúprico Pentahidratado la sustancia tiene más tiempo en calor se pierden moléculas de CuSo4 y si es poco tiempo en calor quedaran moléculas de H2O en el sulfato cúprico

-

En algunos casos, aunque no lo parezca gran parte de la composición total de una sustancia está representa por el agua, como es el caso del CuSo4*5H2O, pues a pesar de no aparentar presencia de agua, un 40.08% del total de la sustancia es agua

V. REFERENCIAS. (1). Hermith, D, Sulfato de cobre pentahidratado, 2013, Pontificia Universidad Javeriana Cali, p 4. (2). Fichas internacionales de seguridad química, Instituto nacional de seguridad IPCS 2003