DE FACULTAD DE ING AMBIENTAL

INFORME

CURSO: QUIMICA I

CÓDIGO

ALUMNOS: Gameros Dueñas Kenyi Abel 20110219A

Lopez Taype, Daniel 20110228K

Pachari Aguilar, Aldair 20110216B

Meléndez Huamán, Omar Alex 20112080K

Gonzales Ambrocio, Erick 20110262D

PROFESOR : ING. JUAN GARAY

LIMA – PERÚ

2011

1. FUNDAMENTO TEORICO:

Operaciones fundamentales

Son aquellas operaciones que son de uso común en los trabajos experimentales en un laboratorio de química.

Precipitación, decantación y filtración Esta serie de técnicas son empleadas con la finalidad de efectuar la operación de separación de la fase solido- liquido .esta es la operación de fases que se aplica con mas frecuencia en las practicas de laboratorio por la gran cantidad de reacciones de reconocimiento o de separación que producen precipitados.

Precipitación La reacción de precipitación es un tipo común de reacción en disolución acuosa que se caracteriza por la formación de un producto insoluble o precipitado. Un precipitado es un sólido insoluble que se separa de la disolución. En las reacciones de precipitación por lo general participan compuestos iónicos. Por ejemplo, cuando se agrega una disolución acuosa de nitrato de plomo [Pb(N03)2] a una disolución acuosa de yoduro de sodio (Nal), se forma un precipitado amarillo de yoduro de plomo (Pbl2):

El nitrato de sodio queda en solución. La siguiente imagen muestra el progreso de esta reacción. La decantación es un método que se utiliza para separar dos líquidos que no son miscibles, por ejemplo, agua  y aceite. 

Decantación.

Con la decantación se separan dos líquidos no miscibles de distinta densidad. El dispositivo

utilizado es el embudo de decantación. Al proceso se le llama decantación.

En la separación de dos líquidos no miscibles, como el agua y el aceite, se utiliza un embudo

de decantación que consiste en un recipiente transparente provisto de una llave en su parte

inferior. Al abrir la llave, pasa primero el líquido de mayor densidad y cuando éste se ha

agotado se impide el paso del otro líquido cerrando la llave. La superficie de separación entre

ambos líquidos se observa en el tubo estrecho de goteo.

A la derecha podemos observar una fotografía de un embudo de decantación.

Filtración

La filtración es un proceso de separación de agua, que consiste en pasar una mezcla a través de un medio poroso o filtro, donde se retiene la mayor parte de los componentes sólidos de la mezcla.

Calentamientos La practica común de calentamientos en el laboratorio se reducirá ,principalmente a realizar calentamientos con el fin de aumentar la velocidad de reacción química ,para evaporar, para

secar o para disolver , muy a menudo emplearemos tubos de ensayo para estudiar reacciones químicas, por lo tanto ,para este caso observar las siguientes reglas:a) caliente siempre de modo que la llama no se dirija al fondo del tubo o por encima del liquido.B) según el caso, pase la llama del mechero por el tubo dele a este movimientos rotativos sobre la llama del mechero.c) para evitar ebullición tumultosa es aconsejable agregar vidrio molido o trozos de porcelana porosa.d) para el caso de un calentamiento suave es mejor sujetar el tubo directamente con la mano, esto evitara extremar el calentamiento que podría malograr la sustancia que se calienta y originar perdidas.Cuando se trate de efectuar evaporaciones, y estas pueden sustituir en una reducción de volumen o en una evaporación a sequedad, en ambos casos se usaran recipientes amplios y poco profundos como son las cacerolas, capsulas y ocasionalmente varios precipitados. Cuando se trate de secar un precipitado, generalmente con el objeto de pesarlo se llevara a una estufa a 110 grados celcius para lograr este mismo fin se usara el radiador, colocando el crisol de porcelana tal como se muestra en la figura.

No debe permitirse que la llama se acerque a la boca de crisol porque las corrientes de aire que se producen podrían levantar las partículas livianas del precipitado.la regulación conveniente de la altura del radiador con respecto al mechero dará la temperatura apropiada para cada caso.Durante la evaporación deben cubrirse los líquidos de modo que no pueda caer en el recipiente polvo u otro material extraño pero a la vez la luna de reloj deben permitir el escape de vapor, para lo cual deben colocarse sobre el borde del recipiente unos pequeños ganchitos de vidrio u otro material y sobre estos descansara la luna de reloj empleada.

Densidad de sólidos y líquidos La densidad de una sustancia es la relación de la masa de ella contenida en la unidad de volumen. El modo mas lógico de hallar la densidad de un solido consiste en pesar una muestra del mismo averiguando así su masa y hallar su volumen que esta muestra ocupa la densidad es una propiedad física característica de cada sustancia.Para medir las densidades de los líquidos ,puros o soluciones, se pueden emplear dos procedimientos sencillos: uno de ellos consiste en obtener por diferencia de pesos , el peso de la solución ,el otro método para determinar la densidad la densidad de un liquido seria utilizando el densímetro o aerómetro .es importante recalcar que al introducir el instrumento, en este caso, el densímetro, en el liquido cuya densidad se va a determinar y no se debe soltar bruscamente ya en que en ese caso puede chocar con el fondo del recipiente que contiene el liquido.

2. DESCRIPCION DE EXPERIMENTOS:

1er tubo 10 ml de agua

reacciones de precipitado:

2do tubo

5ml de Pb(NO3) 2 10 ml KI formacion de precipitados PbI2

3er tubo 5 ml de CuSO4 5 ml de Pb(NO3) PbSO4

4 to tubo 5 ml de Al2(SO4) 5 ml de Na2CO3 Al2(CO3)2

1° experimento:

Vierta agua en tubo de ensayo y tomar el tiempo hasta que hierva moderadamente.

Luego en otro tubo de ensayo vierta la misma cantidad de agua pero ahora añadiendo vidrio molido.

2° experimento:

Vierta 10 ml de yoduro de potasio en un tubo de ensayo con 5 ml de nitrato de plomo.

La formación del precipitado de color amarillo.

3° experimento:

Vierta en un tubo de ensayo 5 ml de sulfato de cobre y hágalo reaccionar con 5 ml nitrato de plomo. Se puede observar la formación del precipitado de color blanco que corresponde al sulfato de plomo.

4° experimento:

Tome 5 ml de alumbre y agréguele unos 5 ml de carbonato de sodio. Se puede observar la formación de un precipitado blanco.

5° experimento

Medición de la densidad de una solución de cloruro de sodio. Se procede a pesar una cantidad de 25 ml de NaCl en una probeta .Luego se pesa solamente la probeta para luego restarlo con el peso de la solución total de la probeta mas el NaCl. Al Final se tiene el peso del NaCl para obtener su densidad respectiva.

6° experimento:

Se tiene 15 ml de agua para luego añadir 8,5 gr. de Pb, para luego medir su densidad del Pb que vendría ser su densidad practica y con la densidad teórica que dan como dato podemos hallar su porcentaje de error.

3. CALCULOS, RESULTADOS, GRAFICOS:

EXPERIMENTO: 1* Sin vidrio: * con vidrio:

=2min 16seg =2min 4seg

¿A que se debe la diferencia de tiempos? A que el vidrio tiene menor capacidad especifica, y así el sistema (vidrio/agua) obtiene un calor especifico menor que el de solo ”agua”, por lo que el tiempo de ebullición disminuye.

EXPERIMENTO: 2

Caso 1: Obtención de

ppto amarillo

+ + 2 1mol 2mol 461g 1mmol 2mmol 0.461g (masa teórico)

%Rendimiento: x 100% = x100 = 49.89%

%Rendimiento = 49.89%

Caso 2: Obtención de

Filtraci

2mmol

Secad

Pesad

= 0.23g (practico)

0.4

0.2

ppto blanco

+ + 1mol 1mol 303g 1mmol 1mmol 0,303g (teórico)

%Rendimiento: x100% = x100 = 52.47%

%Rendimiento = 52.47%

Caso 3: Obtención de

+ 5mL 5ml 5% 5% 0.146M 0.471M0.0073mol 0.0023mol

%Rendimiento: x100% = x100 = 56.25%

Filtraci Secad

Pesad

= 0.159g (practico)

0.3

0.15

10%

Filtraci Secad

Pesad

= 0.45g (practico)

5%

(practico)

(teórico)

0.8

0.45

%Rendimiento = 56.25%

EXPERIMENTO: 3

Medición de la densidad de una solución de NaCl.

= 27.47g Vol. = 25.1ml

(practica) = 1.098 (teórica) = 1.112

%error = = 1.25%

EXPERIMENTO: 4

= 0.8ml

(practica) = =10.6 (teórica) = 11.3

%error = 10.6-11.3 = 6.1%

NaCl25ml

Pesad

15

8.5g

=

11.3

4. CONCLUSIONES Y OBSERVACIONES:

Conclusiones:- La precipitación de un sólido cuando se mezclan disoluciones es evidencia de una

reacción química.

- Las reacciones en disolución acuosa son importantes porque muchas sustancias están disociadas en iones, que pueden participar en reacciones químicas.

- Se logró obtener mayor habilidad en la determinación de las densidades, tanto líquidas como sólidas.

Observaciones:- Cuando se trabaja con mezcla de soluciones, se debe procurar que al verter una

solución sobre otra, sea de manera moderada y con sumo cuidado.

- En el proceso de ebullición del agua, se debe mantener cierta distancia entre la llama del mechero y la bureta, para evitar la formación de hollín y una posible rajadura de la bureta.

- En el proceso de filtración de precitados, se debe agitar la solución resultante, para una mejor y rápida filtración.

- Para mejorar el cálculo de la masa de precipitados se debe considerar todas las masas presentes en dicho proceso por más pequeñas que sean.

5. CUESTIONARIO

I. ¿Como crees que ayuda el vidrio molido en el calentamiento?

Las pequeñas masas de vidrio molido colocados en agua destilada no afecta mucho en el aumento de la masa total, pero si cambia el calor especifico, calor necesario para subir en un grado centígrado una masa de un gramo, lo que hace del calentamiento un proceso más rápido.

II. ¿Qué diferencia hay entre ambos calentamientos?

Que el segundo calentamiento, con las masas de vidrio, es más rápido que el primer calentamiento, sin vidrio.

III. ¿En que consiste la decantación?

La decantación un método físico de separación de mezclas heterogéneas, estas pueden ser formadas por un líquido y un sólido, o por dos líquidos. Es necesario dejarla reposar para que el sólido se sedimente, es decir, descienda y sea posible su extracción.

IV. ¿Qué características debe tener el papel filtro?

En general, entre las principales características del papel filtro son:

- Compatibilidad y resistencia química con la mezcla

- Permeabilidad al fluido y resistencia a las presiones de filtración

- Capacidad en la retención de sólidos

- Adaptación al equipo de filtración y mantenimiento

- Relación vida útil y coste

V. ¿Qué embudo ofrece mayores ventajas para la filtración, uno de vástago largo o uno de vástago corto? ¿Por que?

El embudo de vástago largo porque así se puede mantener lleno de liquido a fin que dicha columna de líquido actué como succionador.

VI. ¿Que diferencia observa entre los precipitados?

Hay varias diferencias como el color, el tiempo de secado y el peso.

VII. ¿Qué recomendaría en cada caso para una buena separación de fases?

Conseguir un buen papel filtrante cuyos poros sean mas pequeños que el amño de las partículas de la sustancia y que se pegue bien al embudo de vástago corto para una mejor filtración.

VIII. Indicar los tiempos que demora cada filtración de cada uno de los precipitados y otra cualquier otra observación que crea conveniente, como por ejemplo, las ecuaciones de las respectivas reacciones

1. Pb(NO3)2 + 2KI PbI2 + 2KNO3

2. CuSO4 + Pb(NO3) PbSO4 + Cu(NO3)2

3. Al2(SO4) + Na2CO3 Al2(CO3)2 + Na2SO4

IX. Indicar como afectara el valor de la densidad de sólidos calculada, en cada uno de los siguientes casos:

- Una parte de metal queda fuera del agua: La densidad medida será mayor porque el volumen medido del metal es de solo una parte.

- En la probeta graduada queda atrapada una burbuja de aire: La densidad medida será menor debido a que la diferencia de densidades será mayor.

- Se toma equivocadamente alcohol ( densidad= 0.79g/mL ), en vez de agua ( densidad = 1g/mL ): No afecta en el calculo de la densidad debido a que la diferencia de los volúmenes final e inicial será la misma, solo se necesita un liquido no es necesario el uso del agua.

X. Idéese un método para calcular la densidad del solido que flota

Un método puede ser usando otro liquido menos denso o con otra muestra de diferente volumen del mismo solido o hundiendo el solido en el liquido con ayuda de una varilla o con el dedo.

XI. Se dispone de un objeto de metal cuya forma es la de un cono de revolución de 3.5cm de altura y 2.5cm de diámetro básico. ¿De que metal estará constituido si su masa es de 41.82 gr?

Volumen del metal: 1.87130 centímetros cúbicos

Densidad del metal: 22.3481gr/mL

El metal es el Boro

XII. Suponga que durante el experimento en la determinación de la densidad de líquidos, se pesa primero la probeta graduada seca y luego la probeta con agua ¿Sera la densidad hallada menor o mayor que la hallada en el procedimiento normal? Explicar la razón expuesta.

El resultado en este caso difiere poco del resultado anterior, porque el volumen de liquido será constante así que la manera de pesar no afecta en el resultado, aun siendo el caso de que parte del liquido vaya quedando en los recipientes usados ya que la cantidad de liquido perdido será ínfima.

XIII. Aplicando el valor encontrado de la densidad del líquido a la Tabla I, determinar la concentración en porcentaje de la solución de cloruro de sodio. Sien la tabla no se indica el valor encontrado para la densidad, este se halla por el método do interpolación de los dos mas próximos (mayor y menor) de la tabla.

La densidad de la solución es de 1.112gr/ml según la tabla la solución tendrá 15.43% en concentración de cloruro de sodio

XIV. Explicar la diferencia entre densidad y gravedad específica

La densidad es la cantidad de masa que se encuentra en un volumen dado de sustancia. Es la relación de masa a volumen es decir, masa dividida por volumen.

La gravedad específica es una comparación de la densidad de una sustancia con la densidad de otra que se toma como referencia. Ambas densidades se expresan en las mismas unidades y en iguales condiciones de temperatura y presión, es adimensional (sin unidades), ya que queda definida como el cociente de dos densidades. Es también conocida como Densidad Relativa.

6. BIBLIOGRAFIA:

- QUÍMICA.Autor: Raymond ChangEditorial: Mc. Graw Hill

- QUÍMICA. LA CIENCIA CENTRALAutor: Brow, LeMay, BrustenEditorial: Pearson