B. de Materia

1.
OBJETIVOS
1.1. OBJETIVOS GENERAL
• Adquirir habilidades prácticas en la aplicación de los principios fundamentales del

Balance de Materia.
1.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS
• Realizar un balance de materia sin reacción química, aplicando los conceptos de

preparación de soluciones saturadas y de solubilidad de solutos en el agua.
• Realizar una reacción química, midiendo cuidadosamente la cantidad de reactivos y

productos para determinar el rendimiento de la reacción.
• Determinar reactivo limitante y reactivo en exceso en una reacción química y su

incidencia en la cantidad de precipitado formado.
2. FUNDAMENTO TEORICO
2.1. LEY DE LAVOISER
La Ley de la Conservación de la Materia, es un principio fundamental en la química que

establece que la masa total de los productos de una reacción química es igual a la masa total
de los reactivos.
Esta ley fue formulada por Antoine Lavoisier en el siglo XVIII y es una de las bases de la
estequiometría, que es la rama de la química que estudia las relaciones cuantitativas entre los
reactivos y productos en las reacciones químicas.
Los fundamentos teóricos de la Ley de Conservación de la materia se basan en el concepto de

que, en una reacción química, los átomos no se crean ni se destruyen, solo se reorganizan o
transforman para formar nuevos compuestos. Por lo tanto, la masa total antes de la reacción
debe ser igual a la masa total después de la reacción.
Esto se aplica no solo a nivel macroscópico, donde las masas pueden ser medidas
directamente, sino también a nivel atómico y molecular, donde la conservación de la masa se
relaciona con la conservación de los átomos individuales en una reacción.
2.2 BALANCE DE MATERIA.
El balance de materia se basa en la premisa de que la cantidad total de materia en un sistema

cerrado permanece constante con el tiempo, de acuerdo con la Ley de Conservación de la
Materia. Esto significa que la cantidad de masa que entra en el sistema debe ser igual a la
cantidad de masa que sale del sistema más la cantidad de masa que se acumula dentro de él.
Para realizar un balance de materia, es importante definir claramente el tipo de sistema en

estudio, o de interés, y los límites de este, el sistema elegido puede ser un reactor químico, un
tanque de almacenamiento, un proceso industrial o cualquier otro sistema físico o químico que
se esté estudiando.
Una vez que se han establecido los límites del sistema, se pueden identificar las corrientes de
entrada y salida, así como las reacciones y procesos que ocurren dentro del sistema.
Si se esquematiza un proceso sin reacción química como un sistema, abierto, en el cual

ingresan substancias originales y sale un producto formado por la mezcla de las substancias
iniciales, se tiene:
Considerando el diagrama anterior se puede realizar un balance de materia.
Balance general
Donde:
m1: es la masa que ingresa al proceso de la sustancia 1
m2: es la masa que ingresa al proceso de la substancia 2.
mt: es la masa que sale del proceso y que corresponde a la masa de la mezcla.
De un modo general la ecuación se puede escribir:
Balance por componentes
Si se considera que les substancias 1 y 2 están formadas por mezclas homogéneas (cuyas
composiciones porcentuales son A y B), el balance de materia de cada componente es el
siguiente:
2.3. ESTEQUIOMETRIA
RENDIMIENTO DE UNA REACCION
El rendimiento estequiométrico o teórico es la cantidad máxima de producto que se obtiene

en una reacción química, tomando como base de cálculo la cantidad del reactivo limitante. El
reactivo limitante es el reactivo que se encuentra en menor proporción equimolecular.
El rendimiento real de una reacción es la cantidad de producto que se obtiene en una reacción
química en relación con la cantidad teórica máxima de producto que se puede obtener según
el balance estequiométrico de la reacción. Se expresa como un porcentaje y se calcula:
Un rendimiento estequiométrico del 100% indica que se ha obtenido la cantidad máxima de
producto posible según la estequiometría de la reacción. Sin embargo, en la práctica, los
rendimientos estequiométricos rara vez son del 100% debido a pérdidas durante el proceso,
reacciones secundarias, puede que la reacción no |legue a completarse totalmente, debido
principalmente a la reversibilidad de la reacción, estableciéndose por consiguiente un
equilibrio de carácter dinámico o que parte del producto obtenido se pierda en las etapas
posteriores al proceso de reacción química.
3. MATERIALES Y REACTIVOS
3.1. Materiales
3.2. Reactivos
4. PROCEDIMIENTO
4.1. Determinación de la solubilidad de Cloruro de sodio.

• Pesar un vaso vacío de precipitados de 250 ml
• Verter al vaso 50 ml de agua destilada y pesar el vaso con agua
• Registrar la temperatura.
• Pesar 25 g de sal común (NaCl) en un vidrio de reloj
• Añadir la sal al vaso con agua y agitar con la varilla de vidrio evitando derrames
• Dejar en reposo la solución para que decante el soluto sin disolver
• Preparar un embudo con papel filtro (previamente pesado) y filtrar, evitar dejar
cristales de NaCl no disuelto en el vaso, utilice parte del filtrado para arrastrar estos cristales
remanentes.
• Secar el filtro con el soluto no disuelto en el secador
• Pesar el filtro y soluto seco.
4.2 Determinación del rendimiento de reacción

• Pesar exactamente alrededor de 0.2 g de cromato de potasio y disuelva en 30 cm3 de
agua destilada, en un vaso de precipitados de 100 ml.
• Pesar exactamente alrededor de 0.4 g de nitrato de plomo (II) y disuelva en 30 cm3 de
en agua destilada, en un vaso de precipitados de 100 ml.
• Mezclar ambos reactivos en un tercer vaso de precipitados de 250 ml y observe la
formación del precipitado de cromato de plomo (II)
• Pesar el papel filtro antes de utilizarlo y registre ese dato.
• Filtrar el precipitado formado y séquelo en el horno.
• Pesar el papel con el precipitado, determine el peso del precipitado que es el
rendimiento real de la reacción en cromato de plomo (II).
• Repetir el procedimiento para 0.2 g de cromato de potasio y 0.2 g de nitrato de plomo
(II)
5. CALCULOS
DETERMINACION DE LA SOLUBILIDAD DEL CLORURO DE SODIO
PRUEBA 1 PRUEBA 2
Masa del vaso (g) 100.953 g 100.862 g
Masa del vaso con agua (g) 149.914 g 149.912 g
Masa del vaso con agua y sal 174.919 g 174.917 g

(g)
Masa del papel filtro (g) 0.994 g 1.011 g
Masa de papel filtro más NaCl 5.657 g 5.656 g

sin disolver (g)
PRUEBA 1
Mvaso + Magua = Mvaso con agua

Magua = Mvaso con agua- Mvaso
Magua = 149.914-100.953
Magua = 48.961 gr
M(NaCl sin disolver) = M(papel filtro con soluto)-Mpapel

M(NaCl sin disolver) = 5.657-0.994
M(NaCl sin disolver) = 4.663gr
M(NaCl total) = M(vaso con agua y sal)-M(vaso con agua)

M(NaCl total) =174.919-149.914
M(NaCl total) =25.005 gr
M(NaCl disuelto) = M(NaCl total) - M(NaCl sin disolver)

M(NaCl disuelto) = 25.005 – 4.663
M(NaCl disuelto) = 20.342 gr
Solubilidad= M(NaCl disuelto) / Magua

Solubilidad= 20.342 / 48.961
Solubilidad= 0.415 grNaCl / gr agua
SOLUBILIDAD= 41.5gr NaCl / 100gr agua
PRUEBA 2
Mvaso + Magua = Mvaso con agua

Magua = Mvaso con agua- Mvaso
Magua = 149.912-100.862
Magua = 49.05 gr
M(NaCl sin disolver) = M(papel filtro con soluto)-Mpapel

M(NaCl sin disolver) = 5.656-1.011
M(NaCl sin disolver) = 4.645gr
M(NaCl total) = M(vaso con agua y sal)-M(vaso con agua)

M(NaCl total) =174.917-149.912
M(NaCl total) =25.005 gr
M(NaCl disuelto) = M(NaCl total) - M(NaCl sin disolver)

M(NaCl disuelto) = 25.005 – 4.645
M(NaCl disuelto) = 20.36 gr
Solubilidad= M(NaCl disuelto) / Magua

Solubilidad= 20.36 / 49.05
Solubilidad= 0.415 grNaCl / gr agua
SOLUBILIDAD= 41.5gr NaCl / 100gr agua
VALOR TEORIO DE LA SOLUBILIDAD= 36gr NaCl / 100gr agua

DETERMINACION DEL RENDIMIENTO DE LA REACCION
PRUEBA 1 PRUEBA 2
Masa del cromato de potasio 0.219 g 0.215 g

(g)
Masa del nitrato de plomo 0.415 g 0.199 g

(ll) (g)
Masa del papel filtro 0.978 g 0.376 g
Masa del papel filtro mas 1.328 g 0.52 g

precipitado
*Calculo del rendimiento de la reacción (Prueba 1)
K2CrO4 + Pb(NO3)2 = = = = = = => 2KNO3 + PbCrO4
0.415 g Pb(NO3)2 . 1 mol Pb(NO3)2 . 1 mol K2CrO4 . 194 g K2CrO4 =0.243 K2CrO4
331 g Pb(NO3)2 1 mol Pb(NO3)2 1 mol K2CrO4
El reactivo limitante es el K2CrO4
0.219 g K2CrO4 . 1 mol K2CrO4 . 1 mol PbCrO4 . 323 g PbCrO4 = 0.365 g PbCrO4
194 g K2CrO4 1 mol K2CrO4 1 mol PbCrO4
0.365 g PbCrO4 = Rendimiento teórico

Rendimiento real = (1.328-0.978) g PbCrO4 = 0.35 g PbCrO4
Rendimiento real 0.35 g PbCrO4

%n = *100% = *100%
Rendimiento teórico 0.365 g PbCrO4
%n = 95.8 %
*Calculo del rendimiento de la reacción (Prueba 2) FILTRACION AL VACIO
K2CrO4 + Pb(NO3)2 = = = = = = => 2KNO3 + PbCrO4
0.199 g Pb(NO3)2 . 1 mol Pb(NO3)2 . 1 mol K2CrO4 . 194 g K2CrO4 =0.117 K2CrO4
331 g Pb(NO3)2 1 mol Pb(NO3)2 1 mol K2CrO4
El reactivo limitante es el Pb(NO3)2

0.199 g Pb(NO3)2 . 1mol Pb(NO3)2 . 1 mol PbCrO4 . 323 g PbCrO4 =0.194 g PbCrO4
331 g Pb(NO3)2 1 mol Pb(NO3)2 1 mol PbCrO4
0.194 g PbCrO4 = Rendimiento teórico
Rendimiento real = (0.520-0.376)g PbCrO4 = 0.144 g PbCrO4
Rendimiento real 0.144 g

%n = *100% = *100%
Rendimiento teórico 0.194 g
%n = 73.84 %
6. CONCLUSIONES
En el presente laboratorio se pudo cumplir con los objetivos planteados en el marco teorico,
aplicando los conocimientos teóricos que se tenían sobre el tema, y aprendiendo el uso del
material según lo que demandaba el experimento.
En el caso del primer experimento DETERMINACION DE LA SOLUBILIDAD DEL CLORURO DE

SODIO no se pudo lograr obtener un valor experimental de la solubilidad aproximado al valor
teórico, esto pudo ocurrir debido a los diferentes errores sistemáticos y accidentales que
pudimos haber cometido durante el procedimiento.
En el caso del segundo experimento DETERMINACION DEL RENDIMIENTO DE LA REACCION

se pudo realizar con éxito, obteniendo el rendimiento de la reacción para ambas pruebas en
las que variaban la concentración de los reactivos, donde si bien tuvimos una complicación al
momento de filtrar las soluciones, pudimos solucionarla aplicando otro método de filtración
para la PRUEBA 2 (filtración al vacio) debido a que esta demoraba mucho durante el proceso.

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1.1. OBJETIVOS GENERAL

• Adquirir habilidades prácticas en la aplicación de los principios fundamentales del

1.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS

• Realizar un balance de materia sin reacción química, aplicando los conceptos de

• Realizar una reacción química, midiendo cuidadosamente la cantidad de reactivos y

• Determinar reactivo limitante y reactivo en exceso en una reacción química y su

2.1. LEY DE LAVOISER

La Ley de la Conservación de la Materia, es un principio fundamental en la química que

Los fundamentos teóricos de la Ley de Conservación de la materia se basan en el concepto de

2.2 BALANCE DE MATERIA.

El balance de materia se basa en la premisa de que la cantidad total de materia en un sistema

Para realizar un balance de materia, es importante definir claramente el tipo de sistema en

Si se esquematiza un proceso sin reacción química como un sistema, abierto, en el cual

Considerando el diagrama anterior se puede realizar un balance de materia.

m1: es la masa que ingresa al proceso de la sustancia 1

m2: es la masa que ingresa al proceso de la substancia 2.

De un modo general la ecuación se puede escribir:

Balance por componentes

RENDIMIENTO DE UNA REACCION

El rendimiento estequiométrico o teórico es la cantidad máxima de producto que se obtiene

4.1. Determinación de la solubilidad de Cloruro de sodio.

4.2 Determinación del rendimiento de reacción

Masa del vaso (g) 100.953 g 100.862 g

Masa del vaso con agua (g) 149.914 g 149.912 g

Masa del vaso con agua y sal 174.919 g 174.917 g

Masa del papel filtro (g) 0.994 g 1.011 g

Masa de papel filtro más NaCl 5.657 g 5.656 g

Mvaso + Magua = Mvaso con agua

M(NaCl sin disolver) = M(papel filtro con soluto)-Mpapel

M(NaCl total) = M(vaso con agua y sal)-M(vaso con agua)

M(NaCl disuelto) = M(NaCl total) - M(NaCl sin disolver)

Solubilidad= M(NaCl disuelto) / Magua

SOLUBILIDAD= 41.5gr NaCl / 100gr agua

Mvaso + Magua = Mvaso con agua

M(NaCl sin disolver) = M(papel filtro con soluto)-Mpapel

M(NaCl total) = M(vaso con agua y sal)-M(vaso con agua)

M(NaCl disuelto) = M(NaCl total) - M(NaCl sin disolver)

Solubilidad= M(NaCl disuelto) / Magua

SOLUBILIDAD= 41.5gr NaCl / 100gr agua

VALOR TEORIO DE LA SOLUBILIDAD= 36gr NaCl / 100gr agua

Masa del cromato de potasio 0.219 g 0.215 g

Masa del nitrato de plomo 0.415 g 0.199 g

Masa del papel filtro 0.978 g 0.376 g

Masa del papel filtro mas 1.328 g 0.52 g

*Calculo del rendimiento de la reacción (Prueba 1)

K2CrO4 + Pb(NO3)2 = = = = = = => 2KNO3 + PbCrO4

El reactivo limitante es el K2CrO4

0.365 g PbCrO4 = Rendimiento teórico

Rendimiento real 0.35 g PbCrO4

*Calculo del rendimiento de la reacción (Prueba 2) FILTRACION AL VACIO

K2CrO4 + Pb(NO3)2 = = = = = = => 2KNO3 + PbCrO4

El reactivo limitante es el Pb(NO3)2

0.194 g PbCrO4 = Rendimiento teórico

Rendimiento real = (0.520-0.376)g PbCrO4 = 0.144 g PbCrO4

Rendimiento real 0.144 g

En el caso del primer experimento DETERMINACION DE LA SOLUBILIDAD DEL CLORURO DE

En el caso del segundo experimento DETERMINACION DEL RENDIMIENTO DE LA REACCION

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