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• William Vilela

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ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL Departamento de Ciencias Químicas y Ambientales Laboratorio de Química Inorgánica Informe # 5

OBTENCION DE OXIGENO OBJETIVO GENERAL Obtener oxigeno mediante experimentación en el laboratorio y calcular su volumen molar. OBJETIVOS ESPECÍFICOS.

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Conocer y aplicar el método de calentamiento de KClO3 para la obtención de oxígeno. Conocer el uso del oxígeno en la industria. Estudiar las diferentes formas de obtención de oxígeno.

MARCO TEORICO Oxigeno.- Elemento químico con número atómico 8, en condiciones normales de temperatura y presión el oxígeno se presenta en forma de gas inodoro e incoloro en forma diatómica Ozono.- Compuesta por tres átomos de oxigeno O3 se forma al disociarse los dos átomos que forman el gas oxígeno. A presión y temperaturas constantes el ozono es un gas con olor acre y por lo general sin color pero en grandes cantidades puede tornarse color azulado. Oxigeno industrial.- Elemento utilizado en múltiples actividades industriales. Se utiliza en la soldadura y oxicorte, en mezclas de gases tales como el butano o el acetileno, también se utiliza para aumentar la temperatura en la combustión utilizado en la minería para fundir metales. Por sus propiedades oxidantes también es utilizado en la industria papeleta, química y electrónica. Obtención del oxígeno.- Existen diferentes métodos para la obtención del oxígeno: El método de Lavoisier consiste en el calentamiento del mercurio a 360 grados para producir oxido de mercurio y luego descomponer el óxido y obtener así el oxígeno. Método de Boussingault consiste en el calentamiento a 400 grados aprox. de óxido de bario con lo cual se formara el dióxido de bario. Calentando de inmediato el dióxido de bario se puede obtener gas oxígeno y barita. Electrolisis se puede obtener oxigeno mediante la electrolisis del agua en un disolución de hidróxido de sodio y utilizando electrodos de hierro se descompone el agua dirigiéndose el oxígeno al electrodo positivo.

Método utilizado en el laboratorio proceso en el cual se calcina bióxido de magnesio y Clorato de potasio calentando hasta temperaturas elevadas dando como resultado la ecuación 2KClO3 => KClO4 + KCl + O2

MATERIALES -

1 Matraz Erlenmeyer de 50 ml. 1 mechero de alcohol. 1 manguera. 1 tubo de ensayo. Tapón de caucho. Soporte universal 1 vaso de precipitación de 500 ml. Balanza analítica. 1 espátula. 1 triángulo de porcelana. 1 piseta.

REACTIVOS

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Clorato de potasio (KClO3). Dióxido de manganeso (MnO2). Agua.

PROCEDIMIENTO

1. Llenar completamente el matraz Erlenmeyer con agua, evitando que queden burbuja en el interior. Tapar con el dedo invertir i sumergir en el vaso posteriormente llenado con agua utilizar el triángulo de porcelana como soporte del matraz.

2. Colocar en la boca del matraz una manguera que esta conectada al tapón de caucho. 3. Colocar un papel en la balanza analítica, con la ayuda de la espátula, colocar 1g de clorato de potasio. 4. Colocar el clorato de potasio en el tubo e ensayo y agregar una paquena cantidad de dióxido de manganeso. 5. Sujetar el tubo de ensayo a una pinza y este al soporte universal. 6. Cerrar el tubo de ensayo con el tapón y la manguera.4 7. Calentar el tubo de ensayo con un mechero de alcohol y esperar a que exista el desprendimiento de oxígeno en el matraz.

CALCULOS m= 1.0113 g V=60 ml T= 27o

3∗1 mol de KClO 3 ∗3 mol O2 122.45 g KClO3 1.0113 g KClO =0.01239 mol O 2 2 mol KClO3

PV =nRT V=

nRT 0.01239∗0.082∗300 = =0.3048 L PV 1

V=304.8ml deO2 RENDIMIENTO

%Rend=

60 ml ∗100=19.7 rendimineto. 304 ml

ANALISIS DE RESULTADOS La práctica salió bien se pudo obtener y observar el oxígeno que se desprendía de la reacción al expulsar el agua que estaba dentro del matraz Erlenmeyer.

La reacción tuvo un porcentaje de rendimiento aproximadamente de un 20 por ciento que se refiere a la cantidad de oxigeno que se pudo obtener del total de la reacción química. La reacción entre el clorato de potasio y el dióxido de manganeso no rinde mucho es un proceso experimental que se utiliza para la obtención de oxígeno. Este método al tener un bajo porcentaje de rendimiento no es recomendado a nivel industrial, es mayormente utilizado para el estudio y análisis.

CONCLUSIONES -

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El dióxido de manganeso no es del todo necesario ya que solo es un catalizador para poder realizar la práctica más rápido, pero en la ausencia de este catalizador serio necesario calentar mucho más tiempo y a mayor temperatura. El oxígeno no es un combustible pero si aviva la combustión Se obtiene el oxígeno por la descomposición térmica del clorato de potasio. La reacción no rinde mucho con la masa utilizada el gas oxigeno desprendido es muy pequeño. Este método utilizado en el laboratorio es solo para análisis no es recomendable su utilización a nivel industrial.

RECOMENDACIONES -

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Asegurarse de no dejar aire en el matraz Erlenmeyer ya que este afectaría al volumen de oxigeno obtenido. La manguera por donde pasa el gas desde el tubo de ensayo al matraz no debe estar muy introducido en el matraz para que la diferencia de presión no de problemas al momento de la obtención. Utilizar un matraz Erlenmeyer de mayor volumen ya que la cantidad de gas oxigeno obtenido con las cantidades establecidas es mayor a 50 ml. Verificar que el tapón del tubo de ensayo este bien colocado para evitar fugas de gas oxígeno.

CUESTIONARIO Cuáles son las propiedades físicas del oxígeno En condiciones normales el oxígeno se encuentra en estado gaseoso formando moléculas diatómicas. Se condensa a -183º C es un liquido pálido azul. Se solidifica a -219º C en un sólido blando azulado. Se lo puede encontrar formando una molécula de 3 oxígenos llamado ozono tiene olor fuerte y penetrante. Usos del oxígeno en la industria. Elemento utilizado en múltiples actividades industriales. Se utiliza en la soldadura y oxicorte, en mezclas de gases tales como el butano o el acetileno, también se utiliza para aumentar la temperatura en la combustión utilizado en la minería para fundir metales. Por sus propiedades oxidantes también es utilizado en la industria papeleta, química y electrónica.

BIBLIOGRAFIA Enciclopediaquimica. (2016). Propiedades Fisicas del Oxigeno. Obtenido de http://www.enciclopediadetareas.net/2011/04/propiedades-fisicas-del-oxigeno.html Geneva. (2016). Oxigeno Industrial. Obtenido de http://www.geneva.com.pa/index.php? option=com_content&view=article&id=102&Itemid=95 Rayner-Canham Geoff, Química Inorgánica descriptiva, 2da Edición,Pearson Education, México 2000.