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.

Estequiometria, rendimento do produto e reagentes limitantes

Conceitos Preparação do instrutor Protocolo do estudante

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Nas reações químicas, os átomos - que são os blocos de construção dos reagentes - são reorganizados para formar novas entidades chamadas produtos. A lei da conservação das massas afirma que a matéria não pode ser criada nem destruída. Assim, para uma reação química em um sistema isolado, a massa permanece constante.

O número de átomos no lado do reagente é igual ao do lado do produto, e vemos que a equação está equilibrada. Essa relação entre as quantidades de reagente e produto é conhecida como estequiometria.

Agora, vamos praticar o equilíbrio de uma equação química. Aqui estão os coeficientes de dióxido de carbono e dióxido de nitrogênio para ajudá-lo a começar. Primeiro, vamos contar o número de átomos de cada lado. Preste atenção tanto ao coeficiente, que indica quantas moléculas estão na equação, quanto ao subscrito, que nos diz quantos átomos existem em uma molécula.

Em seguida, multiplique os valores de coeficiente e subscrito para cada átomo. Repita para todos os elementos. Se um elemento estiver em várias moléculas, basta adicionar o número de átomos em cada molécula. Quando isso estiver completo para todos os elementos, verifique se a reação está equilibrada.

Em seu estado atual, a equação não está equilibrada. Vemos que há um nitrogênio no lado do reagente, mas quatro no lado do produto. Para equilibrar o nitrogênio, precisamos de quatro moléculas reagentes, então multiplicamos todos os seus elementos por quatro. Isso também equilibra o carbono. Existem dois átomos de hidrogênio no lado do produto. Assim, faremos 14 produtos H2O. Isso perfaz 38 átomos de oxigênio no lado do produto, o que requer 19 moléculas de oxigênio no lado do reagente. Finalmente, a equação é equilibrada.

A relação entre os coeficientes representa a relação entre as quantidades molares. Nesta equação, uma molécula de metano reage com duas moléculas de oxigênio para formar uma molécula de dióxido de carbono e duas moléculas de água. A reação para quando qualquer reagente é completamente consumido, limitando a quantidade de produto que pode ser feita. Esse reagente é chamado de reagente limitante.

A quantidade máxima possível de produto, que é chamada de rendimento teórico, depende da quantidade do reagente limitante. No entanto, o rendimento real do produto pode diferir com base em reações colaterais, perda de etapas de purificação ou erro humano. O rendimento percentual nos diz qual porcentagem do rendimento teórico foi obtido e é determinado com esta equação.

Neste laboratório, você reagirá o hexahidrato de cloreto de níquel com etilenodiamina para sintetizar um complexo de coordenação de níquel. Em seguida, você medirá a quantidade produzida, determinará o reagente limitante da reação e calculará o rendimento percentual do produto.

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

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

Como a estequiometria relaciona a Lei da Conservação da Massa com as equações químicas?

A quantidade e a composição atômica dos produtos devem ser iguais à quantidade e composição atômica dos reagentes. Isso porque, de acordo com a Lei da Conservação da Massa, a matéria não é criada nem destruída. O termo estequiometria refere-se à proporção de espécies que participam de uma reação química.