How do you prepare a 25% v/v ethylenediamine solution in the laboratory?

Measure 50 mL of ethylenediamine using a graduated cylinder and transfer it to a 200-mL volumetric flask. Add deionized water until the solution reaches the calibration line on the flask. Add a magnetic stir bar and mix on a stir plate for one to two minutes until homogeneous. This produces 200 mL of the target solution.

What safety precautions are required when working with ethylenediamine?

Ethylenediamine is toxic, caustic, flammable, and corrosive, so all work must occur in a fume hood. Wear a lab coat, chemical splash goggles, and gloves as personal protective equipment. Store the prepared solution in a flammables cabinet until needed to prevent exposure and fire hazards.

What glassware and equipment should be set up at each student workstation?

Each pair of students needs two 10-mL graduated cylinders, beakers of various sizes (100, 400, 600, and 800 mL), a 500-mL filter flask, a Büchner funnel, a glass stirring rod, filter paper, and a rubber policeman. Additional supplies include lab tape, silicone tubing, disposable pipettes, and squeeze bottles of deionized water and acetone.

How should the ethylenediamine solution be stored after preparation?

Transfer the cooled solution to a labeled brown glass dispensing bottle with a 20 mL capacity pump. Store the bottle in a flammables cabinet until use. Proper storage prevents degradation, minimizes exposure hazards, and maintains solution integrity for laboratory experiments.

What waste disposal setup is needed before starting the experiment?

Label separate waste containers for organic, aqueous, and solid nickel waste according to your institution's disposal procedures. Place labeled containers in an approved waste collection area. This organization ensures proper segregation and safe handling of different waste types generated during the experiment.

Why is a volumetric flask used instead of a regular beaker for solution preparation?

A volumetric flask provides precise volume measurement with its calibrated mark, ensuring accurate concentration of the final solution. The narrow neck and flat bottom allow exact filling to the target volume, which is critical for preparing solutions with specific v/v percentages required in stoichiometric calculations.

Estequiometría, rendimiento del producto y reactivos limitantes

Conceptos Preparación del instructor Protocolo del estudiante

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En las reacciones químicas, los átomos, que son los componentes básicos de los reactivos, se reorganizan para formar nuevas entidades llamadas productos. La ley de la conservación de las masas establece que la materia no puede ser creada ni destruida. Por lo tanto, para una reacción química en un sistema aislado, la masa permanece constante.

El número de átomos en el lado del reactivo es igual al del lado del producto, y vemos que la ecuación está equilibrada. Esta relación entre las cantidades de reactivo y producto se conoce como estequiometría.

Ahora, practiquemos el equilibrio de una ecuación química. Estos son los coeficientes de dióxido de carbono y dióxido de nitrógeno para ayudarlo a comenzar. Primero, contemos el número de átomos de cada lado. Presta atención tanto al coeficiente, que indica cuántas moléculas hay en la ecuación, como al subíndice, que nos dice cuántos átomos hay en una molécula.

A continuación, multiplique los valores del coeficiente y el subíndice de cada átomo. Repita el procedimiento para todos los elementos. Si un elemento está en varias moléculas, simplemente agregue el número de átomos en cada molécula. Una vez que esto esté completo para todos los elementos, verifique si la reacción está equilibrada.

En su estado actual, la ecuación no está equilibrada. Vemos que hay un nitrógeno en el lado del reactivo, pero cuatro en el lado del producto. Para equilibrar el nitrógeno, necesitamos cuatro moléculas reactivas, por lo que multiplicamos todos sus elementos por cuatro. Esto también equilibra el carbono. Hay dos átomos de hidrógeno en el lado del producto. Por lo tanto, fabricaremos 14 productos H2O. Esto produce 38 átomos de oxígeno en el lado del producto, lo que requiere 19 moléculas de oxígeno en el lado del reactivo. Finalmente, la ecuación está equilibrada.

La relación entre coeficientes representa la relación entre las cantidades molares. En esta ecuación, una molécula de metano reacciona con dos moléculas de oxígeno para formar una molécula de dióxido de carbono y dos moléculas de agua. La reacción se detiene cuando cualquier reactivo se consume por completo, lo que limita la cantidad de producto que se puede fabricar. Ese reactivo se llama reactivo limitante.

La cantidad máxima posible de producto, que se denomina rendimiento teórico, depende de la cantidad del reactivo limitante. Sin embargo, el rendimiento real del producto puede diferir en función de las reacciones secundarias, la pérdida de los pasos de purificación o el error humano. El rendimiento porcentual nos dice qué porcentaje del rendimiento teórico se obtuvo y se determina con esta ecuación.

En este laboratorio, hará reaccionar cloruro de níquel hexahidratado con etilendiamina para sintetizar un complejo de coordinación de níquel. Luego, medirá la cantidad producida, determinará el reactivo limitante de la reacción y calculará el rendimiento porcentual del producto.

At the end of this lab, students should know...

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

¿Cómo relaciona la estequiometría la Ley de Conservación de la Masa con las ecuaciones químicas?

La cantidad y la composición atómica de los productos deben ser iguales a la cantidad y la composición atómica de los reactivos. Esto se debe a que, según la Ley de Conservación de la Masa, la materia no se crea ni se destruye. El término estequiometría se refiere a la proporción de especies que participan en una reacción química.