UNIVERSIDAD NACIONAL AUTNOMA DE MXICOESCUELA NACIONAL COLEGIO DE CIENCIAS Y HUMANIDADES PLANTEL ORIENTE (034)CICLO BACHILLERATOREA DE CIENCIAS EXPERIMENTALESASIGNATURA: QUMICA III (1507)REPORTE DE LA PRCTICA EXPERIMENTAL NMERO 03OBTENCIN DE SULFATO DE AMONIO (NH4)2SO4Integrantes del equipo

MARIN NAJERA TANIA

MRQUEZ PREZ LUIS

TAPIA CARLOS GIOVANNY

GRUPO: 531EDIFICIO: SILADINLABORATORIO: CREAPROFESOR: ISAAS LVAREZ HERNNDEZQUINTO SEMESTRECLAVE DEL SEMESTRE: 2013-1FECHA DE REALIZACIN: 31/AGOSTO/2012FECHA DE ENTREGA: 14/SEPTIEMBRE/2012CICLO ESCOLAR: 2012-2013

ApartadoPgina

Introduccin3-4

Objetivo...5

Hiptesis..5

Marco Terico6-8

Material y Sustancias9

Metodologa10

Esquemas...11

Clculos qumicos.12-16

Observaciones...17

Conclusiones...18

Cuestionario.19-20

Referencias..21

Anexos...21

Amigo lector el presente reporte experimental tiene como finalidad conocer y valorar la importancia de la Industria Qumica de los fertilizantes, por la obtencin de un fertilizante obtenido a nivel laboratorio escolar, pues es un producto de gran impacto industrial, debido a que satisface de forma indirecta una de las necesidades primordiales de la poblacin humana: la alimentacin. Tambin a gran escala tiene impacto socioeconmico en la economa del pas (PIB), es por eso que aqu hacemos un apartado y argumentamos sobre la importancia de que Mxico produzca fertilizantes como un ingreso econmico que favorezca el desarrollo de la economa social. A continuacin redactaremos en forma breve y clara el contenido de nuestro reporte, si observan detalladamente el ndice que se encuentra a la pgina anterior se darn cuenta que el reporte est dividido en trece apartados esto con la intencin de que el lector identifique las partes de un reporte experimental adems de que la lectura que realice se le haga ms amena y comprensible. En las siguientes pginas se encuentran redactados los objetivos que pretendemos cumplir al finalizar la prctica, los objetivos fueron determinados en la clase por el grupo, adems se encuentran anexados los objetivos personales del equipo que tienen como principal meta reconocer las reacciones que se llevan a cabo en la elaboracin de un fertilizante en este caso el Sulfato de Amonio (NH4)2SO4. Es de suma importancia la elaboracin de un juicio de probabilidad de lo que pasara al finalizar la prctica, a este juicio de probabilidad lo denominamos hiptesis, esta deber de ser verdadera o en su caso falsa y lo comprobaremos cuando trminos la prctica. Despus encontramos el marco terico como un sustento de la informacin desarrollada, los materiales y sustancias que son indispensables que se lleva a cabo exitosamente la prctica, as como la metodologa empleada. Es importante mencionar que en reporte se integran los clculos qumicos, con lo que podemos afirmar que nuestro reporte es de carcter cualitativo y cuantitativo, los clculos fueron realizados en el laboratorio CREA con la ayuda de nuestro profesor. Las ltimas partes del informe constan de las conclusiones, las referencias donde pueden consultar ms informacin adems de los anexos como una forma de apoyo. Ahora bien, la prctica es muy valiosa puesto que se lograron afirmar conceptos bsicos como mezcla, cidos, bases, reaccin de neutralizacin, entre otras. No obstante y al parecer lo ms importante para el equipo fue el ahora conocer que una reaccin qumica estn en indeterminada relacin con una serie de clculos, este es sin dunda el conocimiento adquirido ms significativo como producto de la realizacin de nuestro experimento el conocer cunticamente el comportamiento de los reactivos y productos de una reaccin qumica esto como ya mencionamos anteriormente se ver ms adelante. Lo que queremos de conocer al finalizar la prctica es lgicamente visualizar el producto obtenido que es el Sulfato de Amonio, Cmo es?, determinar su color su forma su textura y de la misma manera identificar la cadena productiva que se lleva a cabo para la obtencin de dicho fertilizante.Como parte de nuestra introduccin contestaremos a nuestro criterio la siguiente pregunta: Qu importancia tiene la industria de los fertilizantes en Mxico?Es de suma importancia, tenemos que considerar que Mxico es un pas que produce a gran escala las materias primas necesarias para la elaboracin de fertilizantes. Esta elaboracin de fertilizantes ya sean fosfatados, nitrogenados, etc., tienen su importancia en el desarrollo de la vegetacin que aporta a la nacin los alimentos que a su vez nos proporcionan los nutrientes esenciales para realizar nuestras actividades da con da y ayudar al desarrollo de nuestro pas, esto aclaro lo respondemos en trminos microeconmicos que ayudan al desarrollo de una poblacin sea cual sea.Si trasladamos la pregunta a trminos de beneficio de la economa nacional podemos decir sencillamente que la importancia de producir fertilizantes a gran escala por medio de la industria radica en el impacto de la economa del pas es decir, en el producto interno bruto (PIB), lo explicamos a partir de una analoga singular si producimos a gran escala y por el libre comercio, podemos exportar nuestro producto a diferentes sedes internacionales y con ello obtener un ingreso o fuente de riqueza esto a futuro generara el desarrollo de la industria qumica de fertilizantes en Mxico y por ende la acumulacin originaria de un capital de origen extranjero. Esperamos que al termino de que tu amigo lector leas con asombro nuestro reporte adquieras nuevos conocimientos, aclares dudas o simplemente que a partir de tu curiosidad crees cultura bsica de este tema.

Obtener a nivel laboratorio un fertilizante qumico de uso cotidiano. Conocer el tipo de reaccin que se efecta entre un cido y una base. Valorar los materiales y sus usos dentro de la actividad experimental adems de manejarlos con precaucin. Utilizar el fertilizante obtenido de una forma positiva.

Mesa del laboratorio CREA

Si el Sulfato de Amonio se obtiene a partir de la reaccin qumica entre Hidrxido de Amonio y Acido Sulfrico, y teniendo en cuenta que los reactivos estn en estado de agregacin liquida, entonces el Sulfato de Amonio lo obtendremos en el mismo estado de agregacin a sus reactivos.

Si bien de lo que hablaremos en esta ocasin es de la obtencin de una sal (NH4)2SO4 es preciso que mencionemos algunos temas necesarios y adems elementales para la buena comprensin de este experimento.Por ejemplo, podramos preguntarnos cules son los elementos que intervienen en la obtencin del Sulfato de Amonio (y no solo las sustancias sino tambin las condiciones)? Qu importancia tiene este compuesto en nuestra vida cotidiana aunque no nos demos cuenta? Cules son los usos en la industria? Por qu es el fertilizante ms producido en nuestro pas? A continuacin presentamos informacin bsica del compuesto qumico que se pretende obtener:Nombre Qumico: Sulfato de Amonio

Otros Nombres: Sulfato de Amoniaco, Sal de Azufre y Amonio

Frmula Qumica: (NH4)2SO4

Peso Molecular (g/mol): 132.14

Presentacin Fsica: Cristales slidos finos de color blanco, beige o grisceo.

Tamao de partcula: 0.50 a 0.85 mm

Solubilidad en agua, a 20 C (100 g/100 ml): 76 gr/100 ml de agua a 25 C

pH en solucin al 10%: 4.0 6.0 Unidades

Densidad Aparente (Kg/m3): 960 1,040 Kg/m3

ndice de Salinidad: 69

Humedad Relativa Crtica (a 30 C): 79%

Acidez equivalente a Carbonato de Calcio: 110 partes de Carbonato de Calcio por 100 partes de SAM.

Ahora despus de conocer algunas propiedades de nuestra sal procedemos a explicar la cadena productiva para la obtencin del fertilizante. Obtencin de Sulfato de Amonio a nivel industrial:Obtenemos el Hidrogeno a partir de a reaccin de metano y agua:

Para producir amonio hacemos reaccionar nitrgeno diatnico con hidrogeno:

Esta es una forma de obtener sulfito:

Cabe mencionar que el gas SO2 es fundamental para obtener cido sulfrico

Obtengamos a continuacin el anin Sulfato

La forma ms sencilla de obtener acido sulfrico es la siguiente:

Finalmente hacemos reaccionar 2 moles de amonio con 1 mol de acido sulfrico para producir el fertilizante Sulfato de amonio:

El sulfato de amonio se obtiene por interaccin del amonaco con el cido sulfrico. Para la produccin de nitrato de amonio (salitre amoniacal) no se necesita ninguna materia prima complementaria adems de lo que producen las fbricas de productos nitrogenados. El sulfato de amonio presenta buenas propiedades fsicas, pero contiene poco nitrgeno.Hablando a modo de fertilizante el Sulfato de Amonio es el de mayor produccin en nuestro pas, tan solo en el 2005 fue de 1, 120,000.00 TMProduccin Nacional Sulfato de Amonio 2004Planta Univex (Salamanca)300,000 TM

Planta Agrogen (Quertaro) 300,000 TM

Planta Fertirrey (Torren) 220,000 TM

Planta Fegusa (Guadalajara)140,000 TM

Planta Fesur (Minatitln) 160,000 TM

Precios promedios nacionales (Urea 46%, DAP, KCL y Sulfato de Amonio) (2011) Fuente: Sistema de Informacin de Precios de los Insumos y Factores Asociados a la Produccin, 2011. Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural Corporacin Colombia Internacional. Clculos CCITEORIA DE ARRENIUSArrhenius defini los cidos como electrolitos que contienen hidrgeno y que, disueltos en agua, producen una concentracin de iones hidrgeno o protones, H+, mayor que la existente en el agua pura. Del mismo modo, Arrhenius defini una base como una sustancia que disuelta en agua produca un exceso de iones hidrxido, OH-(tambin llamados aniones hidroxilo).La teora de Arrhenius ha sido objeto de crticas. La primera es que el concepto de cido se limita a especies qumicas que contienen hidrgeno y el de base a las especies que contienen iones hidrxido. La segunda crtica es que la teora solo se refiere a disoluciones acuosas, cuando en realidad se conocen muchas reacciones cido-base que tienen lugar en ausencia de agua.

cidos de Arrhenius:{H2SO4HSO4-+H+

HAcAc-+H+

Base de Arrhenius:NaOHNa++OH-

MaterialSustancias

Soporte universalcido Sulfrico (H2SO4)

Tela de asbestoFenolftalena

Pinza de mariposaAgua destilada (H2O)

Bureta volumtricaHidrxido de Amonio NH4OH

Matraz ERLENMEYER 200 ml.

2 vasos de precipitados de 250 ml.

Probeta graduada 100 ml.

Anillo metlico

Agitador

Pipeta de 5 ml.

Balanza digital

Encendedor

Bata

2 mecheros de BUNSEN

Esptula

Jeringa graduada de 5ml.

Detergente para lavar fibra, escobillones.

Mezcla de agua con cido sulfricoTres compuestos indispensables para el desarrollo de la practica el hidrxido de amonio, el acido sulfrico y la fenolftalena

Producto obtenido fertilizante Calentamiento de cido sulfrico e hidrxido de amonio

Como producto final y apoyando la alimentacin el fertilizante fue agregado a una planta de chiles de rbol.

Clculo del peso molecular promedio (P.M.)H2SO4 98 Peso molecular promedio de H2SO4

NH4OH

35 Peso molecular promedio de HH4OH

H2O 18 Peso molecular promedio de H2O

(NH4)2SO4

132 Peso molecular promedio de (NH4)2SO4

Clculo de pesos equivalentesH2SO4 (cido)P.E H2SO4P.E H2SO4= NH4OH (Base)

(NH4)2SO4 (Sulfato)

H2O

Ecuacin de la reaccin

Se cumple la ley de la conservacin de la materia Porcentaje en peso y densidad del cido y de la basecido 86 % masa y densidad Base 30 % masa y densidad Para el cido

Para la base

Clculo de la normalidad del cido y de la base

N1 del cido

Para el experimento que se realizo fue necesario preparar una solucin 1N de cido sulfrico.

PROBLEMACuntos ml de H2SO4 se deben medir para preparar una solucin de VT (50ml) de cido a una concentracin de 1N?DATOSFRMULAV1= x N1= V2= 0.05 L

SUSTITUCIN

Del clculo anterior se tomaron 10 ml de cido 1N ya preparadosCuntos ml de NH4OH se requieren? DatosFRMULAV1= 0.01 L N1= V2= x

SUSTITUCIN

El equivalente qumico es una constante entre reactivos y productos

DatosV= 1.3 ml de NH4OH que se supone que fue gastadoN=

Clculo de rendimiento de reaccin

Cuando mezclamos H2SO4 con el agua H2O el matraz se pone caliente. Solucin acidulada (disociacin acuosa). Teora de Arrhenius.Tambin observamos que al agregarle a la mezcla de cido Sulfrico (H2SO4) y agua qumicamente pura (H2O), unas gotas de fenolftalena no pasa a simple vista absolutamente nada, sin embargo ocurri un fenmeno totalmente diferente cuando agregamos Hidrxido de amonio al cido, es decir, la fenolftalena logra pintar las bases las tie a un color rosa, fenmeno que reitero no pasa si la fenolftalena se agrega a un cido.No podemos dejar de mencionar que ocupamos solamente el 11.8 ml de Hidrxido de Amonio de los 15 ml que yacan en la bureta volumtrica y de acuerdo a nuestros calculo tericos solamente tenamos que ocupar 1.30 ml de NH4OH es un dato digno de analizar pues notoriamente excedimos la cantidad que requeramos para la obtencin de nuestro fertilizante.Lo mas impresionante a consideracin del equipo es la forma en cmo se obtuvo el Sulfato de Amonio tenamos dos lquidos que cambiaban su temperatura debido al sometimiento de calor aportado por un mechero de bunsen, a continuacin comenz a evaporarse toda el agua y comenzaron a surgir pequesimas partculas de un tipo de cristal slido cristalino blanquecino y grisceo adems la cantidad de fertilizante obtenido fue mnima alcanzamos apenas el 0.1 g de Fertilizante y que de acuerdo a nuestros clculos tericos tendramos que obtener como producto final 0.66 g de Sulfato de Amonio Notamos que, al menos en nuestro caso, al evaporarse las sustancias se reduca la cantidad a comparacin de lo que al principio haba. Lo que nos llevo a preguntarnos cuanto hablando en cantidad de sustancias y cuanto presupuesto gastara la industria para hacer toneladas de fertilizante.

La fenolftalena es capaz de teir las bases a color rosa debido: primero a que la fenolftalena es un cido dbil que pierde cationes de hidrogeno en solucin. La molcula de fenolftalena es incolora, en cambio el anin derivado de la fenolftalena es de color rosa, cuando se aade a una base la fenolftalena, los iones de equilibrio se desplazan hacia la derecha, lo que conduce a mas ionizacin como los iones hidrgenos (H+1) se eliminan, en otras palabras con un lenguaje ms sencillo decimos que cuando se agrega a una base fenolftalena, siendo esta inicialmente incolora pierde iones (H+1) formndose el anin y haciendo que tome coloracin roja. Por otra parte ocupamos 11.8 ml de Hidrxido de Amonio para efectuar la reaccin qumica y tericamente nos marcaba que gastaramos 1.33 ml de Hidrxido de Amonio esto puede deberse a las concentraciones a las que se encontraban los reactivos esta fue la mejor propuesta planteada por el equipo al intentar dar una explicacin lgica al enigma.Ahora bien nuestro fertilizante qumico es el producto de una reaccin de neutralizacin entre un acido y una base en este caso hicimos reaccionar cido Sulfrico con Hidrxido de Amonio, obtuvimos en el lado de los productos al Sulfato de Amonio y Agua en vapor por lo que comprobamos una teora que nos dice que una reaccin de neutralizacin entre un cido y una base forzosamente produce una sal ms agua.Otra ley que logramos comprobar fue la ley de la conservacin de la materia puesto en que la misma reaccin obtuvimos el mismo peso molecular promedio en los reactivos y en los productos esto se observa claramente en el apartado de este informe experimental que son los clculos qumicos.Para el caso de nuestra hiptesis esta resulto ser falsa puesto que afirmbamos antes de hacer la prctica que el Sulfato de Amonio lo obtendramos en estado de agregacin liquida por ser sus reactivos lquidos lo que no es correcto puesto que obtuvimos finsimos slidos cristalinos de color blanco, cuantitativamente fue 0.1 g del fertilizante de 0.66 g que tericamente tenamos que obtener esto debido a que no dejamos que el proceso de calentamiento se llevara a cabo mas tiempo.Finalmente decimos que nuestra sal cuaternaria es un ingreso econmico muy importante en la economa del pas en la alimentacin y su produccin en toneladas favorece el producto interno bruto de la nacin, el equipo utilizo el fertilizante para agregarlo a un planta de chiles de rbol, esperamos resultados.

1. Elabora un cuadro sinptico sobre la clasificacin de los fertilizantes en orgnicos e inorgnicos.

Excremento Residuos de comida Composta Basura Orgnicos

Fosfatados Nitrogenados Potsicos Amoniacales Fertilizantes Inorgnicos

2. A qu categora de reaccin pertenece la obtencin de Sulfato de Amonio que se efectu durante la actividad experimental? Dar la ecuacin qumica balanceada. R= Reaccin de neutralizacin donde obtuvimos como productos el sulfato de Amonio que es una sal cuaternaria mas el agua.

Nota: el 2 que aparece en la frmula del Sulfato de Amonio es un subndice, no lo tomen como coeficiente.3. El fertilizante obtenido en el laboratorio corresponde a una mezcla o a un compuesto?R= Es un compuesto, aunque no lo podemos comprobar el equipo se encargo de limpiar todas las impurezas que haban en los materiales que usamos en el desarrollo de la prctica limpindolos con agua destilada pues al ser qumicamente pura no contiene minerales o mismas impurezas que hayan afectado para el producto que en nuestro caso fue la sal cuaternaria.

4. Dar la frmula qumica y el nombre de un fertilizante fosfatado, potsico y nitrogenado.FertilizanteFrmula qumica

Nitrogenado: Nitrato de SodioNaNO3

Fosfatado: Superfosfato tripleCa(H2PO4)2

Potsico: Cloruro de PotasioKCL

5. Cul es la frmula qumica y el nombre IUPAC del fertilizante intermediario para obtener Sulfato de Amonio a nivel industrial?R= Hidrxido de Amonio de frmula qumica NH4OH

http://www.isquisa.com/site/files/productos/Sulfato_de_Amonio.pdf (14 de septiembre 2012 a las 3:00 a.m) http://fresno.cnice.mecd.es/fgutie6/quimica2/ArchivosHTML/Teo_4_princ.htm (Revisadas a las 12:44 am el 9/09/2012) Alcntara B. Qumica Inorgnica Moderna, Unidad 9, paginas 562-569. Editorial ECLASA, MEXICO. Ao 1972 Sistema de Informacin de Precios de los Insumos y Factores Asociados a la Produccin, 2011. Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural Corporacin Colombia Internacional. Clculos CCI

Siguientes juegos de copias:Fertilizantes qumicos: productos estratgicosObtencin de Sulfato de Amonio

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