Produccion de Carbonato de Calcio

Esp.
Jaime Rojas Puentes
PRODUCCION DE CARBONATO DE CALCIO.
Resumen.
La práctica presenta un proceso químico de obtención de carbonato de calcio en el

laboratorio en el que se incluyen algunos procesos básicos estudiados anteriormente.
Mediante procesos aritméticos se definirán las cantidades de reactivos a emplear en el
proceso y luego de este se definirá el rendimiento de la producción a fin de determinar los
factores que reducen la eficiencia, demostrando matemáticamente mediante el balance de
materia el cumplimiento de la primera ley de la termodinámica.
Palabras clave. Balance de Materia, Pureza de Reactivos, Eficiencia de Reacción. 1.
1. INTRODUCCIÓN
Los balances de materia desde la masa de los átomos y de las moléculas y lo que les ocurre
cuando se realizan cambios químicos se analizan a partir de la Ley de loa Conservación de
la Masa. Los cálculos de balances de materia y energía constituyen el tipo de cálculos que
más frecuentemente efectúan los ingenieros químicos. Los balances de materia no son más
que la aplicación de la ley de conservación de la masa: “La materia no se crea ni se
destruye”. Lo que este enunciado significa en la práctica y cómo puede aprovecharse el
concepto para resolver problemas con diversos grados de complejidad requiere una
explicación bastante extensa.
2. MARCO TEÓRICO
Estequiometria. La palabra estequiometria se deriva del griego stoicheion (elemento) y

metrón (medida); por consiguiente estequiometria literalmente significa medir los
elementos. El significado pactico de estequiometria incluye todas las relaciones
cuantitativas en que intervienen las masas moleculares y las masas atómicas, las formulas
químicas y la ecuación química. La ley de la conservación de la materia es una de las leyes
fundamentales del cambio químico.
El termino estequiometria se refiere a una ecuación balanceada. La masa, el volumen, el

número de moles y el número de átomos o moleculares de reaccionantes y de los productos
se pueden relacionar entre sí a través de las ecuaciones estequiomètricas, que a su vez son
obtenidas de las relaciones estequiomètricas.
Una relación transcurre hasta el momento en que se agota algún de los reaccionantes, o
sea que el reaccionante que este en menor proporción limita la reacción. Por este motivo
se le llama reactante o reactivo límite.
Esp. Jaime Rojas Puentes
Como no es posible trabajar siempre con reactivospuros se recurre a reactivos impuros, en

estos casase debe conocer el grado de pureza de los reactivas, que se expresa como
porcentaje de pureza, o sea la cantidad de gramos de reactivo puro que hay en cada 100
gramos de solución o de producto impuro.
El rendimiento teórico de una reacción es la cantidad de producto que se espera, calculada

a partir de que reaccione todo el reactivo limite. La cantidad de producto que realmente se
obtiene se llama rendimiento real. En el laboratorio, la masa de los productos obtenida
realmente, por lo general no es igual al rendimiento teórico. Algunos factores que causan
la desviación del rendimiento real con respecto al rendimiento teórico son: perdida de
material durante la transferencia de reactivos, presencia e impurezas o fallas en la reacción
para llegar a su competición.
La eficiencia de una reacción específica se expresa mediante el termino rendimiento

porcentual, que es la relación entre el rendimiento real y el rendimiento teórico
En este laboratorio se va a preparar CaCO3 mezclando soluciones acuosas de CaCl2 y Na2CO3,

según la reacción:
CaCl2(𝑎𝑐)+ Na2CO3(𝑎𝑐) → CaCO3(𝑠) + 2 NaCl
Como el CaCO3 es bastante insoluble en agua, pero las otras sustancias son solubles, se
puede obtener por filtración de la mezcla de reacción y posterior lavado y secado del
precipitado obtenido. A partir de la masa de precipitado se obtiene el porcentaje de
rendimiento de la reacción.
Aspectos Teóricos Por Consultar

I) Calcule los gramos de CaCl2 como CaCl2 2H2O que debe pesar para que reaccione
completamente con 1.3 g de Na2CO3.
II) Considere la siguiente ecuación:
CaCl2(𝑎𝑐) + Na2CO3(𝑎𝑐) → CaCO3(𝑠) + 2 NaCl
Si se mezclan 2o g de CaCl2 2H2O con 30 g de Na2CO3, conteste:
a) Cual es el reactivo limite.
b) Gramos de reacción en exceso.
c) Moles de reactivo n exceso.

d) Gramos de CaCO3 obtenidos.
e) Moles de CaCO3 obtenidos.
f) Si se obtuvieron en el laboratorio 10 g de CaCO3 secos, calcule el porcentaje rendimiento

de la reacción.
3. OBJETIVOS Y MATERIALES.
• • Obtener carbono de calcio CaCO3 a partir de carbonato de sodio Na2CO3 y cloruro

de calcio CaCl2 2H2O.
• • Aplicar los conocimientos básicos de estequiometria: reactivo limita, eficiencia de
una reacción, pureza de reactivos y pureza de productos.
• • Obtener el porcentaje de rendimiento experimental en la obtención de carbonato
de calcio.
Materiales, Reactivos y Equipos
Materiales: 2 vasos de 100 mL, 3 pipetas graduadas de 10 mL, 1capsula de porcelana

mediana, 1 embudo de vidrio mediano, 2 agitadores de mano, 1 aro metálico con
nuez, 1
erlenmeyer de 250mL, 1 tubo de ensayo, 1 espátula, 1 hoja de papel filtro, 1 soporte

universal, 1 pipeteador, 1 piza para capsula de porcelana, frasco lavador.
REACTIVOS: Agua destilada, CaCl2 2 H2O solido, CaCO3 solido, solución de nitrato de plata al
2%
Equipos: Balanza analítica, estufa a 110 ºC, cinta de enmascarar.
4. DESCRIPCIÓN DE ACTIVIDADES Y PROCEDIMIENTOS DE LA PRÁCTICA
4.1 Obtención del precipitado de carbonato de calcio; en un vaso de precipitados de 100mL

limpio y seco pese aproximación a la milésima de gramo, 1.3 g de carbonato de sodio
(Na2CO3); adicione 10mL de agua destilada y con el agitador de vidrio mezcle hasta
disolución completa. En otro vaso de precipitados de 100mLlimpio y seco, agregue a
cantidad necesaria de cloruro de calcio dihidratado de sodio que peso anteriormente;
adicione 10 mL de agua destilada y con el agitador de vidrio mezcle hasta disolución
completa.
Adicione la solución de CaCl2 a la solución de Na2CO3 lentamente, utilizando una varilla de

vidrio; enjuague el vaso con aproximadamente 3.0mL de agua destilada. Deje en reposo por
aproximadamente 15 minutos.
4.2 Filtración. Pese una hoja de papel filtro y dóblela cuidadosamente, colóquela en el
embudo en vidrio humedeciendo con agua destilada para que el papel se fije a las paredes.
El embudo se coloca sobre el aro metálico con nuez y su vástago se coloca hacia el interior
de un erlenmeyer de 250mL. Transvase cuidadosamente el sobrenadante del vaso de
precipitados donde está la mezcla de reacción y finalmente el precipitado formado. Lave el
sólido que queda retenido en el papel filtro con abundante agua destilada hasta la
eliminación completa de cloruros (Cl-); si algo de precipitado pasa el papel de filtro, debe
volverse a filtrar.
La determinación de cloruros se hace tomando un tubo de ensayo algunas gotas finales de

las aguas de lavado que han pasado por el filtro y se recogen al final del vástago del embudo;
se le adicionan 2 gotas de la solución e nitrato de plata (AgNO3). Si la solución hay iones
cloruros se produce un precipitado blanco de cloruro de plata (AgCl), y debe continuarse
lavando el precipitado con agua destilada.
4.3 Secado. Una vez terminado el lavado transfiere el papel filtro a una capsula de porcelana
pequeña mediana, abra cuidadosamente el papel filtro para aligerar su secado y colóquelo
en la estufa a 110oC durante 15 minutos. La capsula de porcelana con el papel
del filtro se saca de la estufa con una pinza, se deja enfriar en un desecador por
aproximadamente 10 minutos y se pesa el papel con el precipitado.
4.4 PREGUNTAS Y CALCULOS
I) Adiciones los cálculos para a determinación del peso en gramos de cloruro de calcio CaCl2
como cloruro de calcio dihidratado CaCl2.2 H2O, se utilizo en la reacción con el CaCO3 pesado
inicialmente.
II) Adicione los cálculos para la determinación del peso de CaCO3 que debería obtener
teóricamente.
III) Realice el cálculo correspondiente para saber cuánto carbonato de calcio obtuvo
experimentalmente y determine el porcentaje de rendimiento de la reacción.
IV) Con base en los cálculos anteriores llene la siguiente tabla:
Peso de CaCO3 (g)

Peso de CaCl2 2H2O (g)
Peso de papel filtro (g)
Peso de papel de filtro + precipitado de CaCO3 (g)
Peso del vidrio de reloj + papel de filtro después del segundo calentamiento (g)
Peso de CaCO3 obtenido (g)
Rendimiento de la reacción (%)
VI) Si existe diferencia entre los valores, experimental y teórica, respecto al CaCO3, indicar
cuales serian las posibles causas de error.
5. BIBLIOGRAFIA:
• Chang A. Química A. 7 edición. Capitulo 3. McGraw-hill. 2002.
• Felder, R. y Rousseau, R. 2004. Principios Elementales de los Procesos Químicos.
Limusa Wiley. 713p.
• Himmelblau, D. 2001. Principios Básicos de Cálculos en Ingenieria Química. Prentice
Hall, 749p.
• Petrucci, Harwood y Henrring.Química General. Octava Edición.
Capitulo 18. McGraw-Hill 2003. Capítulo 4.

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Jaime Rojas Puentes

PRODUCCION DE CARBONATO DE CALCIO.

La práctica presenta un proceso químico de obtención de carbonato de calcio en el

Palabras clave. Balance de Materia, Pureza de Reactivos, Eficiencia de Reacción. 1.

Estequiometria. La palabra estequiometria se deriva del griego stoicheion (elemento) y

El termino estequiometria se refiere a una ecuación balanceada. La masa, el volumen, el

Como no es posible trabajar siempre con reactivospuros se recurre a reactivos impuros, en

El rendimiento teórico de una reacción es la cantidad de producto que se espera, calculada

La eficiencia de una reacción específica se expresa mediante el termino rendimiento

En este laboratorio se va a preparar CaCO3 mezclando soluciones acuosas de CaCl2 y Na2CO3,

CaCl2(𝑎𝑐)+ Na2CO3(𝑎𝑐) → CaCO3(𝑠) + 2 NaCl

Aspectos Teóricos Por Consultar

completamente con 1.3 g de Na2CO3.

II) Considere la siguiente ecuación:

CaCl2(𝑎𝑐) + Na2CO3(𝑎𝑐) → CaCO3(𝑠) + 2 NaCl

Si se mezclan 2o g de CaCl2 2H2O con 30 g de Na2CO3, conteste:

a) Cual es el reactivo limite.

b) Gramos de reacción en exceso.

c) Moles de reactivo n exceso.

d) Gramos de CaCO3 obtenidos.

e) Moles de CaCO3 obtenidos.

f) Si se obtuvieron en el laboratorio 10 g de CaCO3 secos, calcule el porcentaje rendimiento

• • Obtener carbono de calcio CaCO3 a partir de carbonato de sodio Na2CO3 y cloruro

Materiales, Reactivos y Equipos

Materiales: 2 vasos de 100 mL, 3 pipetas graduadas de 10 mL, 1capsula de porcelana

erlenmeyer de 250mL, 1 tubo de ensayo, 1 espátula, 1 hoja de papel filtro, 1 soporte

Equipos: Balanza analítica, estufa a 110 ºC, cinta de enmascarar.

4. DESCRIPCIÓN DE ACTIVIDADES Y PROCEDIMIENTOS DE LA PRÁCTICA

4.1 Obtención del precipitado de carbonato de calcio; en un vaso de precipitados de 100mL

Adicione la solución de CaCl2 a la solución de Na2CO3 lentamente, utilizando una varilla de

La determinación de cloruros se hace tomando un tubo de ensayo algunas gotas finales de

4.4 PREGUNTAS Y CALCULOS

IV) Con base en los cálculos anteriores llene la siguiente tabla:

Peso de CaCO3 (g)

• Chang A. Química A. 7 edición. Capitulo 3. McGraw-hill. 2002.

• Felder, R. y Rousseau, R. 2004. Principios Elementales de los Procesos Químicos.

Limusa Wiley. 713p.

• Himmelblau, D. 2001. Principios Básicos de Cálculos en Ingenieria Química. Prentice

• Petrucci, Harwood y Henrring.Química General. Octava Edición.

Capitulo 18. McGraw-Hill 2003. Capítulo 4.

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