Facultad de ciencias naturales e ingenieraDepartamento de ciencias bsicasQumica general

Gua de laboratorio N 5. Determinacin del porcentaje de NaHCO3 en una pastilla de ALKA-SELTZER

1. OBJETIVOS

Reconocer experimentalmente la importancia de la estequiometria en los diferentes procesos tanto industriales como biolgicos. Aplicar los conceptos de reactivo lmite y reactivo en exceso con base en la reaccin que ocurre entre el cido clorhdrico y el bicarbonato de sodio.

2. INTRODUCCINLa Estequiometria constituye un concepto fundamental en qumica general, y se puede definir como el estudio de aspectos cuantitativos de frmulas qumicas y reacciones qumicas. Esta rama de la qumica incluye la escritura y el balanceo de ecuaciones qumicas, coeficientes estequiomtricos y las relaciones molares de reactantes y productos. Se pueden predecir las cantidades de sustancias consumidas o producidas evaluando las cantidades de sustancias involucradas en una reaccin qumica. Durante la prctica de laboratorio, se evaluara el contenido de NaHCO3 en tabletas efervescentes por dos mtodos que no involucran materiales costosos (mtodo por prdida de masa y por recoleccin de gases sobre agua). Las tabletas efervescentes de Alka-Seltzer (o similares) son medicamentos usados comnmente como anticidos y analgsicos, que se disuelve en agua antes de ingerirse, estas tabletas contienen cido acetilsaliclico (aspirina), bicarbonato de sodio y cido ctrico.

3. ACTIVIDADES DE CONSULTA (captulos 3 y 10 del libro gua)

a. Que es estequiometria, ecuacin qumica, relacin molar, reactivo limite, reactivo en exceso.

b. Plantear la ecuacin que ocurre entre el cido clorhdrico y el bicarbonato de sodio y la reaccin que se lleva a cabo entre el bicarbonato de sodio y el cido actico. Balancear la ecuacin. c. Investigue cual es la composicin de las tabletas comerciales denominadas como alka-seltzer.

d. Investigue para que se utiliza el alka-seltzer e indique como es el mecanismo de accin de este en nuestro organismo.

e. Cul es la importancia de los cidos presentes en las tabletas de alka-seltzer.f. Cul es el fundamento de la metodologa que se utiliza para la recoleccin de gases sobre agua.

g. Consultar la informacin referente a la solubilidad de dixido de carbono en agua y de la presin de vapor de agua a diferentes temperaturas.

Con base en la consulta realizada elaborar una estructura conceptual (MAPA DE CONCEPTOS) que permita ver la relacin entre Los temas. As mismo ubique las referencias utilizadas para la consulta empleando las normas APA.

4. BIBLIOGRAFIA SUGERIDA

Palomeque, L.; Molina, M. F. (2009). Manual de tcnicas bsicas en laboratorios de qumica. Universidad Nacional de Colombia, Sede Caribe. Colombia. p.p. 52-63. Brown, T. L.; LeMay, H. E.; Bursten, B. E. (1999). Qumica: La Ciencia Central. Pearson-Prentice Hill, sptima edicin, Mxico. Capitulo 3 y 10. Lpez, F.; Rodrguez, P.; Zavala, I. Laboratorio de Qumica 21: Determinacin porcentual de NaHCO3 en tabletas efervescentes. Consultado el 20 de octubre de 2011 a travs del portal: http://puraquimicaulaciencias.files.wordpress.com/2010/08/determinanahco3.pdf

5. MATERIALES Y REACTIVOS

Para el desarrollo de la prctica, cada estudiante debe llevar al laboratorio los siguientes implementos:

Tres tabletas de alka-seltzer, una regla de 30 cm, gua de laboratorio, pre-informe completo, bata de laboratorio, gafas de seguridad, guantes, calculadora y toallas de papel. Al inicio de la prctica se revisaran por parte del profesor y el monitor estos implementos.

Realice el dibujo de los montajes experimentales que va a utilizar en la prctica. Recuerde que para cada uno de los reactivos qumicos debe realizar la ficha de seguridad.

Tabla 1. Material por grupo de trabajo

MATERIALCANTIDAD

Probeta (100 mL)1

Beacker (150 mL)1

Beacker (500mL)2

Baln fondo redondo (250 mL)1

Esptula 1

Termmetro 1

Corcho con tubo1

Manguera 1

Balanza --

Cubeta de plstico1

Trozos de plstico pequeos4

6. FICHAS DE SEGURIDAD.

INFORMACIN GENERAL DEL COMPUESTONombre: cido Actico.Frmula Qumica: C2 H4 O2 / CH3 COOHMasa molecular: 60.1No. CAS: 64-19-7No. UN: 2789Frases R: 10-35Frases S: (1/2-)23-26-45

PROPIEDADES FSICAS Y QUMICAS

Estado fsico: Lquido Color: Incoloro Densidad: 1.02Solubilidad en agua: miscible.Punto de fusin: 16.7CPunto de ebullicin: 118CPunto de ignicin: 485C

RIESGOS:Si se inhala produce dolor de garganta, tos, sensacin de quemazn, dolor de cabeza, vrtigo, jadeo, dificultad respiratoria. En contacto con piel u ojos los sntomas son dolor, enrojecimiento, quemaduras graves, ampollas, prdida de visin. Si es ingerido puede producir dolor de garganta, sensacin de quemazn, dolor abdominal, vmitos, colapso.

PRECAUCIONES:Es inflamable y por encima de 39c pueden formarse mezclas explosivas, la sustancia es muy corrosiva para los ojos, la piel y el tracto respiratorio. En contacto repetitivo puede producir dermatitis y afectar los pulmones.

PROTECCIN PERSONAL:Guantes de proteccin, proteccin facial y ocular, bata.

MANEJO DE EMERGENCIAS:En caso de inhalacin aire limpio, reposo. Si este entra en contacto con la piel o los ojos aclarar con abundante agua. Si es ingerido enjuagar la boca, NO provocar vomito. En todos los casos proporcionar asistencia mdica.

MANEJO DE RESIDUOS: Aislado de oxidantes fuertes, bases fuertes, cidos fuertes. Recoger el lquido en recipientes precintarles. NO dejar que llegue a la alcantarilla, sustancia nociva para organismos acuticos.

INFORMACIN GENERAL DEL COMPUESTONombre: Bicarbonato de sodio.Frmula Qumica: NaHCO3Peso molecular: 84 g/molNo. CAS: 144-55-8

PROPIEDADES FSICAS Y QUMICAS

Estado fsico: Grnulos o polvoColor: BlancoDensidad: 2,159Solubilidad moderada (8,7g/100 g solucin; 9,6 g/100 g agua a 20C)Punto de fusin: 50C; 270C.Punto de ebullicin: no hierve, se descomponePunto de ignicin:

RIESGOS:Puede causar irritacin en las vas respiratorias si se inhala. Si es ingerido en grandes cantidades puede causar diarrea, mareo, vomito, dolor abdominal. En contacto prolongado con la piel puede causar irritacin. Si este es puesto en contacto con los ojos es corrosivo y causa serias quemaduras.

PRECAUCIONES:En general, las exposiciones a altas concentraciones por largo tiempo, pueden causar flujo nasal, ligero dolor de cabeza, nuseas.

PROTECCIN PERSONAL:Usar guantes y proteccin ocular.

MANEJO DE EMERGENCIAS:Si es inhalado proporcionar aire fresco. Si se coloc en contacto con piel u ojos lavar con agua. En caso de ser ingerido proporcionar de 2 a 3 vasos de agua o leche, si la victima esta inconsciente no suministrar nada por la boca, NO inducir al vmito y proporcionar asistencia mdica.

MANEJO DE RESIDUOS:Derramar por el alcantarillado.

7. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Tengan presente para los diagramas de flujo debe indicar que residuos se obtienen en la prctica e indicar de acuerdo a la ficha de seguridad como se va a realizar su disposicin.

7.1 DETERMINACION DEL PORCENTAJE DE NaHCO3 EN UNA PASTILLA DE ALKA-SELTZER.

7.1.1 METODO POR PRDIDA DE MASA.

Medir 30 mL de vinagre en una probeta, luego colocar el vinagre en un vaso de 150 mL, pesar y registrar la masa con el contenido de vinagre. Posteriormente pese y registre la masa de un pastilla de alka-seltzer con su sobre; depositar el alka-seltzer (sin empaque) en el vaso de forma cuidadosa, Tapar el vaso con un vidrio de reloj y dejar en reposo por 10 minutos el vinagre y la pastilla hasta que se complete la reaccin, observar cuidadosamente lo que ocurre y registrar.Posteriormente pesar y registrar la masa del sobre vacio de alka-seltzer y tomar la masa del vaso luego de la reaccin. Desechar el contenido del vaso en el recipiente indicado. Repetir el procedimiento con una masa similar. Reporte el resultado como el promedio de al menos dos determinaciones.

En el informe se debe realizar el clculo de la masa perdida de CO2, el clculo de la masa de NaHCO3 que reacciono y el clculo del porcentaje de NaHCO3 presente en la pastilla de alka-seltzer. Recuerde que los resultados de los clculos los debe colocar en una tabla, en la que puede incluir el valor reportado por el fabricante.

7.1.2 METODO DE RECOLECCION DE GASES.

P atmh

Vinagre

CO2

alka-seltzer

Imagen 1. Montaje para recoleccin de un gas sobre agua

Medir 35 mL de vinagre en una probeta y colocarlo dentro del baln de fondo plano. Partir la pastilla de alka-seltzer de tal forma que obtenga aproximadamente 1/8 de pastilla, Pesar sobre en un trozo de papel limpio 0,4 g de pastilla triturada. Construir el montaje de recoleccin de gases como aparece en la figura 1. Luego colocar la fraccin de pastilla envuelta con el papel dentro del cuello del baln de fondo plano Manteniendo este de horizontal, de manera que la pastilla no caiga en la disolucin de vinagre, cuando tenga el montaje listo y el baln este bien cerrado con el corcho, se ubica de forma vertical de manera que la pastilla caiga en el vinagre; agite suavemente el baln y permita que la reaccin se complete.Registrar el volumen del gas recolectado en la probeta invertida, medir y registrar la altura de la columna de agua dentro de la probeta desde la superficie del agua en la cubeta hasta el menisco con ayuda de una regla, igualmente medir y registrar la temperatura de agua en la cubeta.Retirar el baln y depositar el contenido en el recipiente destinado a este tipo de desechos.Repetir el procedimiento con una masa similar. Reportar el resultado como el promedio de al menos dos determinaciones.

En el informe debe realizar el clculo del porcentaje de NaHCO3 presente en la pastilla de alka-seltzer.

7.2 TITULACIN POTENCIOMTRICA.

A partir de cido clorhdrico de concentracin 37% m/m preparar por separado 25.0 mL de este cido a concentraciones 1.0 mol*L-1, 1.5 mol*L-1, 2.0 mol*L-1, 2.5 mol*L-1, y 3.0 mol*L-1.(REALIZAR LOS CALCULOS PREVIAMENTE A LA PRCTICA) Medir con una pipeta aforada 20 mL de una de las soluciones de cido clorhdrico (HCl) previamente preparadas y colocarlo en un vaso de precipitado de 100 mL, adicionar tres gotas de indicador fenolftalena. Medir el pH inicial con el potencimetro y adicionar con bureta pequeos volmenes de NaOH (1.0 N) segn las indicaciones de la Tabla No. 2. Para cada adicin agite la solucin, mida el pH y observe el cambio de color. Continuar el procedimiento hasta la lectura final. Registre los resultados.

Tabla 2. Observaciones titulacin potencio mtrica.

Volumen (ml) NaOHpHColor

0.0

1.0

3.0

5.0

8.0

10.0

13.0

15.0

18.0

18.5

19.0

19.2

19.5

19.8

20.0

20.2

20.5

21.0

22.0

25

30

35

40

8 RESULTADOS ESPERADOS

Recuerde que para cada actividad experimental debe escribir el o los resultados esperados (revisar en la gua 1 las recomendaciones).

9 TABLAS DE DATOS

No olvide elaborar las tablas para la recoleccin de los datos experimentales. Recordar que en el pre-informe se coloca solo el encabezado. Las tablas completas deben estar en el cuaderno exclusivo de laboratorio.

10 RECOMENDACIONES PARA LA DISCUSIN DE RESULTADOS EN EL INFORME

Para la discusin de los resultados tenga en cuenta:

Compare los dos mtodos de cuantificacin de NaHCO3 y discuta los resultados obtenidos por cada uno. Indique cual es la concordancia de acuerdo a lo reportado pro el fabricante.

De qu forma afectan los resultados la disolucin de CO2 en el agua y la evaporacin del agua.

Si toda la pastilla reacciona en la recoleccin de gases, determine el volumen de CO2 que se recolectara a las condiciones de laboratorio.

Calcular tericamente la concentracin de la solucin que se titul y comparar con el valor experimental.

Bibliografa

http://www.insht.es/InshtWeb/Contenidos/Documentacion/FichasTecnicas/FISQ/Ficheros/301a400/nspn0363.pdfhttp://itsva.edu.mx/archivos/usuarios/5/archivo685.pdf

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