Experimento:neutralización ácida
Materiales:
* Muestra de piedra caliza (triturada en piezas pequeñas)
* Solución de ácido clorhídrico (HCL) 1 M
* Burette
* Pipeta
* Precipitante
* Cilindro graduado
* Solución indicadora de fenolftaleína
* Agua destilada
* Gafas de seguridad
* Guantes
* Bata de laboratorio
Procedimiento:
1. Preparación:
* Pese una masa conocida de su muestra de piedra caliza (por ejemplo, 1 gramo).
* Mida cuidadosamente un volumen preciso de solución de HCl 1 M (por ejemplo, 50 ml) usando un cilindro graduado.
* Agregue unas gotas de indicador de fenolftaleína a la solución HCL.
2. Reacción:
* Agregue la muestra de piedra caliza pesada a la solución de HCl en el vaso de precipitados.
* Observe la reacción. Notará que se libera gaseoso como gas de dióxido de carbono (CO₂).
3. Titulación:
* Agregue lentamente la solución de HCl de Burette al vaso de precipitados que contiene la muestra de piedra caliza.
* Sigue girando el vaso de precipitados para asegurar que la reacción esté completa.
* Deje de agregar HCl cuando la solución se vuelva rosa (esto indica que el ácido ha neutralizado todo el carbonato de calcio).
4. Cálculos:
* Determine el volumen de HCl utilizado: Tenga en cuenta el volumen de HCl utilizado de Burette.
* Calcule los moles de HCl utilizados: Use la fórmula:moles =volumen de molaridad x (en litros)
* Relacione los moles de HCl con los moles de caco₃: La ecuación química equilibrada para la reacción es:
Caco₃ (s) + 2hcl (aq) → cacl₂ (aq) + h₂o (l) + co₂ (g)
Esto muestra que 2 moles de HCl reaccionan con 1 mol de caco₃.
* Calcule la masa de caco₃: Use la masa molar de caco₃ (100.09 g/mol) para convertir moles de caco₃ en gramos.
5. Porcentaje de caco₃:
* Divida la masa de caco₃ por la masa inicial de la muestra de piedra caliza y multiplique en un 100%.
Cálculo de ejemplo:
Supongamos que usó 25 ml (0.025 L) de solución de HCl 1 M.
1. Moles de HCl: 0.025 l x 1 mol/l =0.025 moles HCl
2. Moles de caco₃: 0.025 moles HCl / 2 =0.0125 moles Caco₃
3. Masa de caco₃: 0.0125 moles x 100.09 g/mol =1.25 g caco₃
4. Porcentaje de caco₃: (1,25 g de caco₃ / 1 g caliza) x 100% =125%
Consideraciones importantes:
* Seguridad: Use gafas de seguridad, guantes y una capa de laboratorio al manejar ácidos. Maneje el ácido clorhídrico con precaución. Es corrosivo.
* pureza de piedra caliza: Este experimento supone que la piedra caliza está compuesta principalmente de carbonato de calcio. Si están presentes otros minerales, afectarán la precisión de sus resultados.
* Técnica de titulación: La valoración precisa con la solución HCl es crucial para resultados precisos.
Métodos alternativos:
* Análisis gravimétrico: Esto implica reaccionar la piedra caliza con exceso de ácido, filtrar el residuo insoluble y determinar la masa de carbonato de calcio por diferencia.
* Análisis instrumental: Se pueden utilizar técnicas como la difracción de rayos X (XRD) y la espectrometría de absorción atómica (AAS) para un análisis más sofisticado del contenido de carbonato de calcio.
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