Manual de Fisicoquimica I

8/18/2019 Manual de Fisicoquimica I

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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE

CIUDAD JUÁREZ

INSTITUTO DE CIENCIAS BIOMÉDICAS

LICENCIATURA EN QUÍMICOFARMACÉUTICO BIÓLOGO

oviembre

2014

DEPARTAMENTO QUÍMICO- BIOLÓGICAS

MANUAL DE PRÁCTICAS DEL LABORATORIO DE

FISICOQUÍMICA I

ELABORADO POR: Mónica Galicia García

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Contenido

Seguridad y recomendaciones para trabajar en el laboratorio. ........................................... I

SUGERENCIAS GENERALES. .............................................................................................. VI

ELABORACION DE REPORTES DE LABORATORIO ...................................................... VII

PRÁCTICA NO. 1 EQUILIBRIO TÉRMICO Y DETERMINACIÓN DE DENSIDAD ......... 1

PRACTICA NO. 2 CALOR LATENTE DE FUSIÓN Y SOLIDIFICACIÓN DE LA PARAFINA ................................................................................................................................... 3

PRÁCTICA NO. 3 LEY DE GASES IDEALES ...................................................................... 5

PRÁCTICA 4. DETERMINACIÓN DEL PESO MOLECULAR (APLICACIÓN DE LA LEY DE LOS GASES IDEALES) ............................................................................................. 7

PRÁCTICA 5. MEDICIÓN DE CALOR LIBERADO EN REACCIONES QUÍMICAS Y DETERMINACIÓN DE CALOR ESPECÍFICO DE METALES .......................................... 11

PRÁCTICA 6. BALANCE DE MASA Y ENERGÍA............................................................... 14

PRÁCTICA 7. REACCIONES EXOTÉRMICAS Y ENDOTERMICAS.............................. 16

PRÁCTICA 8. EQUILIBRIO QUIMICO: EFECTO DEL CAMBIO DE TEMPERATURA 18

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Seguridad y recomendaciones para trabajar en el laboratorio.

1. Es indispensable mantener la limpieza del laboratorio en todo momento ya

que esto ayuda a evitar accidentes.

2. Siempre se debe de usar bata de trabajo (de manga larga y cerrada) que

proporciona cierta protección contra derrames o salpicaduras de ácidos o

sustancias corrosivas.

3. Es necesario conocer las sustancias que se manejan y en especial las que

representan riesgos e su manejo, con el propósito de tomar las precauciones pertinentes.

4. Evite el uso de agotadores, probetas, vasos de precipitado, tubos de ensayo

y material de vidrio en general con los bordes rotos o con filos cortantes.

5. Cuando se rompa material de vidrio se recomienda emplear una escoba para

retirar fragmentos, nunca use directamente las manos para recogerlos. Si los

fragmentos de vidrio son muy pequeños, se utiliza un trapo húmedo para que

se adhiera y se tira a la basura sin tratar de sacudirlo o lavarlo para usarlo de

nuevo.

6. Cuando se derrame alguna sustancia corrosiva o acido sobre la mesa de

trabajo o el piso, límpielos inmediatamente con las soluciones adecuadas al

caso, evitando cualquier contacto del producto con la piel. Además reportar el

manejo de ácidos y bases, así como la neutralización de ambos.

7. Ponga en orden el material de trabajo y dispuesto en tal forma que no

obstruya sus operaciones. Guarde su material siempre limpio y seco.

8. Nunca coloque el material de vidrio , instrumentos u otro equipo en las orillas

de las mesas o anaqueles,

9. Todo frasco o envase que contenga sustancias o soluciones debe de estar

perfectamente etiquetado (nombre y descripción de la sustancia o contenido,

fecha y grupo) para que en todo momento pueda saberse con exactitud su

contenido.

10. Fíjese donde apoya sus brazos sobre la mesa de trabajo, observe que no

haya sustancias o materiales que puedan causarle daño.

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11. Cuando mezcle productos químicos o realice experimentos los tubos de

ensaye o demás recipientes manténgalos lejos de su cara, así evitara daños

por posibles proyecciones o salpicaduras.

12. La dilución de sustancias corrosivas debe hacerse siempre vaciando la

sustancia sobre el agua y nunca a la inversa. Las evaporaciones se hacen

dentro de la campana de extracción de gases, donde el vidrio de la puerta

proporcionará alguna protección.

13. Es conveniente usar careta (proporcionada por el laboratorio) frente a

equipos de vidrio o dentro de una campana cuando hay un disolvente o

destilación al vacio, o bien, frente a cualquier reacción donde haya posibilidad

de que se rompa el material de vidrio, donde haya una reacción violenta, o

donde se desconoce el riesgo que pueda existir.

14. Cuando se transfieran volúmenes mayores de ácidos o sustancias

corrosivas es recomendable el uso de gafas protectoras, guantes de hule o

neopreno para proteger las manos (proporcionados por el laboratorio).

15. Antes de manejar frascos, tubos de ensaye o instrumentos, séquese las

manos para evitar que se deslicen en ellas.

16. Al manejar recipientes calientes hágalo con guantes de asbesto o amianto

o bien, si son recipientes chicos, utilice pinzas de madera o de metal

apropiadas para ello. Los guantes y las pinzas deberán ser proporcionados por

el laboratorio.

17. Cuando intente insertar un tubo de vidrio en el orificio de un tapón, sujete el

tubo envuelto en un trapo seco mientras lo inserta ya que lo protegerá de

cualquier rotura accidental del vidrio.

18. Cuando caiga sobre la piel acido o sustancias corrosivas, o bien cuando

desafortunadamente se encienda la ropa recuerde siempre donde se

encuentran las dos regaderas, los lava ojos y los extintores de emergencia.

19. Todos los productos inflamables o explosivos deben mantenerse alejados

de los quemadores o fuentes de calor. El lugar indicado para ello es en la

campana.

20. Evite guardar en su gabinete recipientes o trapos húmedos con productos

inflamables o explosivos. Cuando sea necesario, guárdelos herméticamente

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cerrados, recuerde que al evaporarse forman mezclas capaces de causar un

incendio o explosión.

21. No conecte estufas eléctricas ni otro tipo de contactos o instalaciones con

las manos húmedas, o parado sobre pisos húmedos ya que estos pueden ser

la causa de un choque eléctrico.

22. Si sufre una quemadura química sobre la piel o membranas mucosas,

lávese inmediatamente la zona afectada con grandes cantidades de agua o con

otra sustancia dependiendo del reactivo con que ocurrió la quemadura.

23. Industrialmente ha dado buenos resultados aplicar hielo o sumergir la parte

afectada en agua fría en quemaduras químicas de primer y segundo grado y

aun quemaduras por calor, manteniéndola así mientras se soporte el agua fría

según la magnitud de las quemaduras.

24. Cuando le caiga acido o sustancias cáusticas a los ojos, lávelos

inmediatamente con agua abundante durante 15 minutos cuando menos.

25. Durante la irrigación y para asegurarse de que el agua llega al globo ocular,

separe los parpados con los dedos pulgar e índice. Para un mejor lavado se

puede sumergir la cabeza en un recipiente con agua, utilizar un lavaojos o una

pizeta, moviendo continuamente el ojo, después solicite atención médica.

26. E laboratorio debe de contar con señalamientos de seguridad en los que se

indiquen las restricciones de fumar, comer, etc., además debe de contar con

señalamientos que indiquen donde se encuentran las rutas de evacuación de

laboratorio y las salidas de emergencia.

27. El personal debe de utilizar dentro del laboratorio lentes de seguridad.

28. Mantener el cabello largo debidamente sujeto durante la estancia en el

laboratorio. No llevar aretes grandes, collares, pulseras, anillos ni relojes.

29. Realizar evacuaciones periódicas del equipo de seguridad del laboratorio

(regaderas, lavaojos, extintores, etc.).

30. No intente efectuar experimentos que no se le hayan indicado. No mezcle

substancias para ver qué sucede, pues puede ocurrir un accidente y ser usted

uno de los lesionados.

31. No juegue ni haga bromas.

32. Observe donde pone el material caliente y comuníquelo a sus compañeros.

Cerciórese de que esta frio antes de tomarlo con sus manos.

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33. Cuando caliente un tubo de ensaye, no lo apunte hacia usted o sus

vecinos. Puede proyectarse su contenido.

34. Al observar el vapor o gas de un líquido, no ponga la cara sobre la boca del

recipiente. Con su mano abanique el aroma.

35. Antes de usar un reactivo, lea dos veces la etiqueta para estar seguro de su

contenido.

36. Los aparatos o recipientes en los que haya desprendimientos gaseosos, no

deben cerrarse herméticamente, pues las presiones formadas pueden hacerlos

explotar.

37. Los tubos de ensaye no se deben calentar por el fondo, sino por las

paredes inclinado al lado contrario de donde haya personas para evitar la

expulsión de su contenido.

38. Cuando se inflaman líquidos contenidos en matraces o vasos, tape la boca

de estos con un vidrio de reloj o con una capsula. Actué con calma. Observe la

localización de extinguidor por si hay que usarlo. El vidrio de reloj o la cápsula

deben ser incluidos como material de la práctica.

39. No arroje cuerpos sólidos en los canales o lavabos.

40. El ácido nítrico, lo mismo que los otros ácidos, corroe las tuberías por lo

que antes de verterse, deberá diluirse y neutralizarse.

41. Nunca ponga substancias directamente en los platillos de la balanza. Pese

sobre los vidrios de reloj o en recipientes especiales. Los líquidos se pueden

pesar en probetas o matraces.

42. Nunca caliente probetas, matraces aforados o botellas, ya que se rompen

fácilmente.

43. Cuando interrumpa un experimento, póngale membretes con leyendas

apropiadas a los frascos y matraces que contengan substancias; así no le será

difícil el identificarlos.

44. Familiarícese con la operación de la campana de extracción y úsela para

todas las reacciones en que se manipulen vapores tóxicos o corrosivos.

45. Los aparatos calientes deben manejarse con cuidado y deben usarse para

ello pinzas u otros utensilios.

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46. Los reactivos corrosivos, como ácidos y álcalis fuertes, deben manejarse

siempre con precaución, especialmente cuando están con concentrados o

calientes.

47. Al operar con sustancias inflamables es necesario asegurarse siempre,

antes de abrir el frasco, de que no hay llamas próximas, esta precaución ha de

guardarse todo el tiempo que el frasco permanezca abierto.

48. En caso de heridas, quemaduras, etc. Infórmese inmediatamente al

profesor.

49. Al terminar la sesión de laboratorio la mesa deberá quedar limpia y sin

aparatos innecesarios, y las llaves del gas deben dejarse cerradas.

50. Identificar el lugar donde se localiza el extinguidor, control maestro

eléctrico, llave del tanque de gas, regadera, lavaojos, botiquín y equipo de

manejo para derrames de sustancias químicas. Reportar en práctica de

bioseguridad.

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SUGERENCIAS GENERALES.

En el laboratorio es necesario acatarse a ciertas reglas de conducta, de cuyo

cumplimiento dependen el orden del trabajo y la comodidad de todos. Además,

la experiencia ha demostrado que existen ciertos métodos de trabajo cuyo uso

es esencial en el laboratorio, muchas de estas reglas y métodos se adoptan sin

esfuerzo, pero esto puede no ser así al principio. A continuación se relacionan

ciertas advertencias que deben releerse de vez en cuando, a medida que

avanza el trabajo experimental:

1. Los abrigos y demás prendas personales no deben dejarse sobre las mesas

de laboratorio; tampoco debe haber sobre ellas muchos libros. Ello quita

espacio para trabajar adecuadamente; además la ropa y los libros pueden

estropear los reactivos. El lugar adecuado para guardarlos es en los casilleros.

2. Solo deben estar sobre las mesas los aparatos que se estén usando.

3. Los aparatos y las mesas han de mantenerse limpios. No laptops.

4. Los frascos de reactivos deben colocarse en su sitio inmediatamente

después de usarlos.

5. Los reactivos que se hayan sacado del frasco y no se hayan usado no deben

verterse de nuevo en ellos, puesto que todo el contenido puede contaminarse.

Por consiguiente, las cantidades de reactivos que se saquen de los frascos no

deben exceder de las necesarias para los experimentos.

6. Los frascos de la colección general de reactivos no deben llevarse a las

mesas. Cuando se necesitan, vertir la cantidad requerida de reactivo en un

recipiente adecuado, haciendo esto en la mesa ocupada por la colección

general.

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7. Los materiales sólidos inservibles, como cerillas, papel filtro, etc. Y los

reactivos insolubles en el agua deben depositarse en un recipiente adecuado y,

en ningún caso, en la tarja.

ELABORACION DE REPORTES DE LABORATORIO

A efecto de poner en contacto al alumno con los reportes de trabajo

experimental, todos los reportes deberán contener los siguientes incisos o

capítulos, será tipo artículo:

En la parte superior, centrado y con mayúsculas en dos renglones

consecutivos, el logotipo debe de ir en la parte izquierda:

TITULO DE LA PRÁCTICA

NOMBRE COMPLETO, MATRÍCULA, GRUPO, UNIVERSIDAD AUTONOMA

DE CIUDAD JUAREZ, INSTITUTO DE CIENCIAS BIOMEDICAS, PROGRAMA

DE QUIMICA, LABORATORIO DE QUÍMICA INORGÁNICA I.

*NO HOJAS SUELTAS.

INTRODUCCI N

Se debe escribir en forma breve, proporcionando únicamente la información

que permita al lector entender la naturaleza y justificación del problema.

Se incluye la revisión bibliográfica, que es presentada en forma de ensayo.

Debe contenerlos temas relacionados con la práctica, y los trabajos previos publicados empezando por generalidades y conduciendo gradualmente al

planteamiento de la práctica y a la forma como esta contribuirá al acervo de

conocimiento en el área respectiva.

Las citas bibliográficas serán señaladas por el primer apellido del autor seguido

del año de la publicación entre paréntesis.

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OBJETIVOS

Indican lo que se desea alcanzar.

MATERIALES Y REACTIVOS

Aquí se deben de indicar los reactivos, así como especificaciones del equipo y

material utilizado.

MÉTODO O METODOLOGÍA

Se expondrá la estrategia experimental y el diseño experimental efectuado, así

como las técnicas que se utilizaron citando las referencias respectivas. En el

caso de técnicas que no sean de domino general pueden ponerse una breve

explicación sobre el principio del funcionamiento de la técnica, además de la

descripción que permita a otra persona repetir esta etapa experimental.

RESULTADOS Y DISCUSI N

Cada resultado que se presente debe ir acompañado de una discusión

completa y clara. Los resultados deben acompañarse de una discusión. Las

tablas y figuras deben ir intercaladas y deben ser citadas en el texto, además

se debe incluir pie de figura y encabezado de tablas. No debe reportarse un

mismo resultado más de una vez y hay que elegir la forma más ilustrativa y

clara de reportarlo.

La discusión no debe ser una descripción que repita lo que dice la tabla o figura

respectiva, sino que debe ser la interpretación del resultado, indicando su

relevancia, su concordancia con lo esperado de acuerdo a las teorías vigentes

o en caso de no coincidir, las posibles razones de dicha discrepancia.

CONCLUSIONES

Presentar las conclusiones derivadas del trabajo y la importancia de éstas.

Puede iniciarse con un párrafo que resuma las características principales de la

investigación realizada. Es preferible redactar en forma continua y no solo

enlistar las conclusiones. En las recomendaciones debe señalarse la

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posibilidad de continuar en la investigación proponiendo otros proyectos que

pudieran derivarse del presente.

BIBLIOGRAFIA

Artículos: apellido del (los) autor (es) seguido de las iniciales del nombre y el

segundo apellido respectivamente, año (entre paréntesis), nombre del artículo,

nombre de la revista (solo abreviaturas), volumen y número (subrayados) y

numero de las páginas.

Libros: apellido del autor seguido de las iniciales del nombre y el segundo

apellido, año (entre paréntesis), título del capítulo o sección, nombre del libro, editorial, edición, ciudad y número de páginas.

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PRÁCTICA NO. DENSIDAD

OBJETIVOS

1 EQUILIBRIO TÉRMICO Y DETERMINACIÓN DE

Practicar los conocimientos adquiridos en la teoría sobre la Ley del Equilibrio

Térmico.

Obtener experimentalmente la densidad de las sustancias.

MATERIAL: 1 Base de varilla soporte 1 Soporte de rejilla 1 Rejilla de amianto 1 Pinzas 1 Mechero Vasos de precipitado de 250 ml (2) y 100 ml (2) 1 Termómetro de 110 ºC 1 Cronometro 1 Pipetas de 10 ml 1 Porta pipetas

Balanza

REACTIVOS: Agua destilada Aceite

PROCEDIMIENTO:

A: Buscando el equilibrio

1. Colocar 50 ml de agua y aceite en cada uno de de los vasos de precipitado y calentarlo hasta que alcance una temperatura de 60 ºC.

2. Retirar inmediatamente del calor y tomar la temperatura cada minuto hasta

que sea constante.

3. Registrar en una tabla los datos de temperatura contra tiempo y hacer su

gráfica.

4. Determinar en cuanto tiempo se alcanzó el equilibrio.

5. Explicar la ley de la termodinámica sobre el equilibrio térmico.

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B: Medición de densidad

1. Obtener el peso de un vaso de precipitado de 100 ml.

2. Añadir 10 ml de agua y volver a tomar su peso para obtener la masa del

agua.

3. Repetir pasos 1 y 2 con aceite.

4. Determinar la densidad del agua y aceite y reportarla en kilogramo/litro,

gramo/mililitro, miligramo/litro y partes por millón.

5. Determinar cuál de las dos sustancias tiene mayor densidad.

6. De todas las muestras de aceite evaluadas en la práctica explicar diferencias

en densidad.

BIBLIOGRAFÍA:

Avitia C., Cota A., Manual de Fisicoquímica I, UACJ-ICB Departamento de

Ciencias Químico Biológicas, Programa de Química.

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PRACTICA NO. 2 CALOR LATENTE DE FUSI N Y SOLIDIFICACI N DE LA PARAFINA

OBJETIVOS

Determinar la temperatura de fusión de la parafina a una atmósfera de presión

Observar el comportamiento de la temperatura en el cambio de fase de la

parafina

Determinar el calor proporcionado por la fuente de energía (mechero)

MATERIAL

Balanza Base de varilla soporte Soporte de rejilla Rejilla de amianto Pinza de bureta Mechero Un tubo de ensayo Tapón bihoradado

Vaso de precipitado de 600 ml Termómetro de 110 ºC Cronómetro Varilla para agitar REACTIVOS Parafina Agua

PROCEDIMIENTO

1. Registre la temperatura ambiente.

2. Pesar el tubo de ensaye vacío.

3. Llene aproximadamente 1/3 del tubo de ensaye con la parafina sólida, la cual debe encontrarse reducida en pequeños trozos.

4. Pesar el tubo de ensaye con la parafina y calcular el peso de ésta por diferencia.

5. Tape el tubo de ensaye con el tapón bihoradado. Introduzca el termómetro de tal manera que el bulbo de mercurio esté inmerso totalmente en la parafina.

6. Caliente al baño maría hasta una temperatura de 30 °C utilizando un vaso de precipitado de 600 ml.

Nota: El calentamiento debe ser suave y constante.

7. Introduzca el tubo de ensaye con la parafina en el baño a 30 °C y empezar a

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tomar el tiempo con la ayuda de un cronómetro.

8. Registre la temperatura de la parafina cada minuto. 9. Observe en todo momento el estado de agregación de la parafina y registre la temperatura y el tiempo exacto cuando aparece la primera gota de parafina

líquida.

10. Observe el comportamiento de la temperatura en el cambio de fase (sólido a líquido) de la parafina.

11. Registre el tiempo exacto cuando la parafina se convirtió totalmente a líquido.

12. Continúe calentando la parafina líquida hasta que aumente 10 °C, tomando el tiempo

13. Retire del fuego y continúe registrando la temperatura y tiempos paralelamente

14. Registre la temperatura en que el líquido se empieza a solidificar y el tiempo exacto

15. Observe que ocurre con la temperatura cuando se lleva a cabo el cambio de fase (líquido a sólido).

RESULTADOS

Confeccione una tabla con los datos obtenidos y construya un gráfico de temperatura contra tiempo. Analice los resultados obtenidos y diga:

1. ¿Cuál es el punto de fusión que se encontró para la parafina?

2. ¿Cuál es el punto de solidificación que se encontró para la parafina?

3. ¿A qué conclusión se llega cuando analiza el gráfico que ha construido?

4. Determinar el calor de la fuente de energía (mechero)

5. Determinar el calor latente de fusión de la parafina

6. Determinar el calor latente de solidificación de la parafina

7. Reporte los resultados de calor latente en cal, Joules, cal/gr parafina, J/lb de parafina.

Bibliografía: Avitia C., Cota A., Manual de Fisicoquímica I, UACJ-ICB

Departamento de Ciencias Químico Biológicas, Programa de Química.

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PR CTICA NO. 3 LEY DE GASES IDEALES

OBJETIVOS

Encontrar la relación Presión, Volumen y Temperatura (P-V-T) para el CO2.

MATERIAL

Base de varilla soporte Soporte de rejilla Rejilla de amianto Mechero Un tubo de ensayo Tapón horadado Cristalizador Termómetro de 110 ºC Cronómetro Probeta de 50 ml Pipeta de 1 ml Portapipeta

REACTIVOS

Alkaseltzer Agua

PROCEDIMIENTO

Montar el dispositivo experimental tal y como lo muestra la Figura 1. Se toma una probeta de 50 mL y se llena de agua

Se voltea la probeta cuidadosamente en el cristalizador el cual contiene agua a un nivel aprox. de tres cuartas partes. Asegurarse que no se introduzcan burbujas de aire.

Se introduce un gas que puede ser CO2, H2, O2, aire, etc. En nuestro caso prepararemos CO2, en un tubo de ensayo que tiene un tapón horadado, conectado con una manguera a la probeta.

Se pone en el tubo de ensaye un octavo de la tableta de alkaseltzer, y se le agrega 1 mL de agua.

Tapar inmediatamente el tubo.

El gas CO2 producido, entrará a la probeta, cuidando que se llene a la mitad de su capacidad.

Terminada la operación se retira la manguera de CO2. En este momento el sistema se encuentra listo para realizar el experimento.

La probeta de 50 mL debió atrapar 25 mL de gas CO2 aproximadamente.

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Se incrementa la temperatura con el mechero hasta expandir el gas hasta un volumen de 49 mL aprox. a

Se registra la temperatura y el volumen.

Se retira el mechero y se deja enfriar el sistema.

Registre los valores experimentales de volumen y temperatura cada minuto por 15 minutos.

RESULTADOS

Presente una tabla con los datos obtenidos y construya un gráfico de Volumen contra Temperatura.

Analice los resultados obtenidos y diga:

¿Cómo se explica el comportamiento del volumen observado al incrementar la temperatura?

¿Calcular la presión para cada estado termodinámico, con los diferentes pares de temperaturas y volúmenes medidos?

Figura 1. Diagrama experimental. Práctica de Gases Ideales.

Bibliografía:



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PR CTICA 4. DETERMINACI N DEL PESO MOLECULAR (APLICACI N DE LA LEY DE LOS GASES IDEALES)

OBJETIVO Aplicar la Ley de los Gases Ideales para la determinación del peso molecular

de un compuesto.

INTRODUCCIÓN

Los postulados de la teoría cinético-molecular describen el comportamiento de un gas ideal al que se refiere como gas perfecto. La ley de los Gases perfectos es muy útil porque indica la relación que existe entre la presión, el volumen, la temperatura y el número de moles asociados a una muestra de gas. A veces se desea determinar experimentalmente el peso molecular de una sustancia gaseosa. Partiendo de la Ley de los Gases Ideales es posible calcular el peso molecular de un gas conocidas la temperatura, presión, el volumen y la masa

del gas.

Una de las más importantes aplicaciones de la Ley de los Gases Ideales, PV= NRT, es la determinación del peso molecular de un líquido capaz de transformarse en vapor. El peso molecular se calcula a partir de

=

Por lo tanto la ecuación de los gases ideales se expresa como,

= ( )

. . ( )

Al despejar el P.M. (peso molecular),

. . =

MATERIAL

1 soporte universal 1 pinzas para soporte 1 tela de asbesto 1 mechero 1 Anillo para soporte 1 Balanza 1 termómetro

( )

1 Vaso de precipitado de 1000 mL 1 Matraz Erlenmeyer de 250

mL 1 Probeta de 100 mL 1Papepl aluminio (trozo de 10 x 10 cm) 1 Liga

SUSTANCIAS

Cloroformo

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PROCEDIMIENTO

Agregar 600 mL de agua destilada al vaso y montar un aparato como el de la

Fig. 1, y calentar el agua hasta ebullición.

Fig. 1 Montaje de instrumentos

Pesar el matraz Erlenmeyer, el trozo de aluminio y la liga al mismo tiempo,

después registrar el valor obtenido.

M= ______________________

Introducir 5 mL de cloroformo en el matraz y sujetar el aluminio alrededor de la

boca del matraz (tapándola) con la liga.

Con un alfiler delgado hacer una perforación muy pequeña en el centro del papel aluminio.

Colocar el matraz en el vaso con agua hirviendo, mantenerlo casi sumergido y

detenerlo con una pinza como se muestra en la Fig. 2.

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Fig. 2 Matraz Erlenmeyer en el montaje de instrumentos.

Después de que se haya consumido todo el líquido y ya no salgan vapores por

el orificio, medir la temperatura del agua y registrar el dato.

T= ______________________

Suspender el calentamiento y retirar el matraz del vaso y dejar que se enfríe y

se seque.

Pesar de nuevo el matraz, aluminio y liga y registrar el dato

m2=_______________ y efecturar la siguiente operación para determinar la

masa del gas.

m (gas)= m2 – m1 m (gas)= ____________________

Medir el volumen total del matraz, perimero llenar el matraz con agua hasta el

raz y segundo, vaciar el agua en la probeta de 100 mL midiendo 100 mL priemro y luego los otros 100 mL y finalmente el resto, que sumando a los 200

mL te dará el volumen total. Registrar el dato.

Vt= _______________

Se puede realizar el mismo procedimiento pero con otra muestra: tetracloruro

de carbono.

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RESULTADOS Y CONCLUSIONES

1.- Registrar todos los datos obtenidos

Datos

Presión

Volumen

Temperatura

Masa

Muestra 1 Muestra 2

2.- Calcular el peso molecular del compuesto sustituyendo los datos obtenidos

en la fórmula.

. . = ( )

P.M. = ________________

¿Qué tipo de error de procedimiento podría conducir a un erros de resultado

que fuera opuesto al anterior?

¿Por qué no puede determinarse el peso comlecular del n-butanol (si su punto

de ebullición fuera de 118 °C) con este método?

Un volumen de 1,32 L de un gas, medida 19 °C y 0.97 atm´soferas tiene una

masa de 2.55 g. Calcular la masa molecular del gas.

BIBLIOGRAFÍA:

http://cdigital.dgb.uanl.mx/la/1020082334/1020082334_022.pdf

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PR CTICA 5.MEDICI N DE CALOR LIBERADO EN REACCIONES QUÍMICAS Y DETERMINACIÓN DE CALOR ESPECÍFICO DE METALES

OBJETIVOS

Determinar el calor absorbido por el agua al general una reacción química. Determinar el calor específico de diferentes metales.

MATERIAL

1 Termómetro 6 tubos de ensaye Gradilla Balanza Pipeta Portapipeta

2 vasos de nieve seca Tapadera para los vasos Espátula

REACTIVOS

Agua destilada HCl Aluminio Fierro Cobre Zinc Magnesio Estaño

PROCEDIMIENTO

Parte 1. MEDICI N DE CALOR LIBERADO EN REACCIONES QU MICAS

Elaboración del calorímetro

Colocar un vaso sobre otro, para no permitir la liberación de calor, diseñar una tapadera de tal manera que solo contenga dos orificios, uno del tamaño del termómetro y el otro del tubo de ensaye.

Parte experimental

1. Colocar en el calorímetro 150 mL de agua destilada aproximadamente y obtener su masa 2. Tapar el calorímetro con la tapadera confeccionada anteriormente y colocar el termómetro 3. Tomar la temperatura inicial del agua.

4. Colocar el primer tubo de ensaye con un metal, previamente pesado. 5. Adicionar de 2 a 3 mL. de Ácido Clorhídrico

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6. Dejar pasar un tiempo para que se lleve acaba la reacción. 7. Anotar la temperatura final del agua al terminarse la reacción 8. Repetir los pasos anteriores dos veces más, pero dejando pasar diferentes tiempos. 9. Repetir los procedimientos anteriores para cada uno de los metales.

Resultados

Con los datos obtenidos confeccione una tabla como se muestra continuación, para determinar el calor absorbido por el agua en cada una de las reacciones. Diga si la reacción fue endotérmica o exotérmica para cada uno de los casos

Reacción T C inicial T C final Cp

del H2O

HCl + Al

HCl + Fe

HCl + Cu

HCl * Zn

HCl

Mg

HCl ´Sn

+

del H2O H2O

del Masa del Calor

H2O

Parte 2. CALOR ESPECÍFICO DE UN SÓLIDO METÁLICO

Volver a montar el arreglo del calorímetro y la determinación de la capacidad

calorífica del calorímetro del procedimiento anterior.

Parte experimental

1. Colocar durante 10 minutos el tubo tapado con un tapón de hule en un vaso de 500 ml, que contenga agua hirviendo. Anotar exactamente la temperatura del agua en ebullición.

Nota: Antes de introducir el sólido en el calorímetro compruebe que la temperatura de esta último es estable, pese el sólido y anote los valores.

2. Retirar la tapadera del calorímetro y suministrar, lo más rápidamente posible, el sólido metálico del tubo de ensaye, teniendo cuidado de que no entre ninguna cantidad adicional de agua; tapar el calorímetro, agitar y anotar la

temperatura máxima leída en el termómetro.

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3. Calcular el calor específico del sólido metálico (Cp) conociendo la capacidad calorífica (C) y los datos experimentales, considerando el calor específico del agua igual a 1 cal/ gr°C.

m3 Cp (T4 - T5) = ( C + Cpam1) ( T5- T1)

BIBIOGRAFÏA:



Márquez D. Manual de Fisicoquímica I, UACJ-ICB Departamento de Ciencias Químico Biológicas, Programa de Química, Septiembre 2013.

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PR CTICA 6. BALANCE DE MASA Y ENERG A

OBJETIVOS

Determinar Flujo másico, volumétrico y molar del agua en las llaves de

laboratorio Obtener balance de masa

MATERIAL

Probeta de 500 mL. Manguera Regla Cronómetro Vaso de precipitado de 1litro

REACTIVOS

Agua

PROCEDIMIENTO

Experimento No. 1 Conectar la manguera en la llave de agua Abrir la llave y mantener un flujo del líquido constante Colocar la manguera en la probeta de 500 mL. Llenarla hasta los 500 mL. Registrar el tiempo exacto que tardo en llenarse la probeta. Repetir los pasos anteriores 3 veces más.

Resultados

Con los datos obtenidos experimentalmente determine a. El flujo volumétrico, flujo másico y flujo molar

Flujo volumétrico = volumen / tiempo Flujo Másico = Flujo volumétrico * Densidad del liquido Flujo molar = Flujo Másico / Peso Molecular del liquido

Experimento No. 2

1. Coloque la regla de manera vertical por fuera del vaso de precipitado de un litro, de manera que pueda tomar las lecturas.

Colocar la manguera del agua dentro del vaso de precipitado y empiece a llenarlo, con ell mismo flujo del experimento 1. 3. Tomar la altura y el tiempo en tres puntos diferentes

4. Determinar la masa del sistema en los tres tiempos diferentes por medio de una ecuación diferencial y con los valores experimentales

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5. Comprobar que los valores obtenidos deben ser iguales tanto experimental como teóricamente. Resultados b. Definir el tipo de sistema c. Confeccione una tabla como se muestra a continuación.

TIEMPO ALTURA VOLUMEN MASA MASA SOLUCIÓN DE LA ECUACIÓN DIFERENCIAL M1 teórica M2 teórica M3 teórica

T1 T2 T3

H1 H2 H3

V1 V2 V3

M1 exp. M2 exp. M3 exp.

Bibliografía:



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PR CTICA 7. REACCIONES EXOT RMICAS Y ENDOTERMICAS

OBJETIVOS

por medio de un calorímetro simple construido en el laboratorio la variación en la temperatura, al llevar a cabo una reacción exotérmica y una endotérmica.

Sustancias

Cloruro de Litio en un tubo de ensaye Agua destilada Cloruro de amonio 150 ml de blanqueador (cloralex) 100 ml. De Na2SO3 0.5M 30 g de NH4NO 25 ml de HCl 25 ml de NaOH

MATERIAL

térmicos desechables 2 probetas de 25 m Termómetro 2 tubos de ensaye

PROCEDIMIENTO

1. Agregue 3 gr. de Cloruro de Litio en un tubo de ensaye.

2. Mida la temperatura de 15 ml de agua y transfiérala al tubo anterior.

3. Mezclar hasta disolver el sólido y medir la temperatura.

4. Repita el proceso anterior con 3 gr. de Cloruro de Amonio

5. Llene el siguiente cuadro con sus resultados. Anote temperaturas, sus observaciones y conclusiones.

Cambia la temperatura cuando 3 gr

de Cloruro de Litio es agregado a 15 ml de agua. (indique si aumenta o disminuye) Cambia la temperatura cuando 3 gr de Cloruro de Amonio es agregado a 15 ml de agua. (indique si aumenta o disminuye) Que es mayor para el Cloruro de amonio, su energía de enlace o su energía de hidratación. Explique su respuesta.

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PROCEDIMIENTO 2

1. Agregar 50 ml de cloro (comercial) en un calorímetro simple.

2. Registre la temperatura inicial)

3. Añada 50 ml de una solución 0.5 M de Na2SO3, agite y registre la temperatura.

4. Siga observando la variación de la temperatura y registre todos los cambios de la misma hasta que haya dejado de cambiar.

5. Volver a repetir todo el procedimiento 2 duplicando el volumen de cloro.

6. anotar sus observaciones y conclusiones. Llene el cuadro siguiente con sus resultados.

Cloro (mL)

50 100

CUESTIONARIO

1. Defina los conceptos de reacción endotérmica y exotérmica en función del signo ΔH.

2. Indique en cada uno de los procedimientos si se trata de una reacción endo o exotérmica.

3. Al cambiar una de las concentraciones en el procedimiento 2. ¿afectó al cambio final de3 la temperatura?

4. Escriba las ecuaciones químicas correspondientes a las reacciones efectuadas en cada procedimiento.

Temperatura inicial

Na2SO3 M 50 50

0.5 Temperatura final

AT (C)

BIBLIOGRAFÍA:

Olivas M., Silva C., Manual de prácticas de fisicoquímica, UACJ-ICB Departamento de Ciencias Químico biológicas, Programa de Biología, 2009.

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PR CTICA 8. EQUILIBRIO TEMPERATURA

OBJETIVO

QUIMICO: EFECTO DEL CAMBIO DE

Observar el efecto del cambio de temperatura en la posición de equilibrio para un sistema químico.

SUSTANCIAS

CoCl2 0.4m 100ML Agua destilada HCl concentrado 250 ml

MATERIAL

Vaso de pp de 250 ml 3 vasos de pp de 100 ml Parilla eléctrica Hielo Termómetro

REACCION DE EQUILIBRIO

Calor + ⌠Co (H2O)6+2 (aq) + 4 Cl- (aq) ↔ ⌠CoCl4⌡-2 (aq) + 6 H2O Rosa ↔ Azul

PROCEDIMIENTO

1. Coloque 100 ml de CoCl2 0.4 M (solución rosa) en un vaso de pp de 250ml.

2. Agregue HCl concentrado hasta que cambie la coloración de rosa azul

3. Divida la solución en tres partes iguales y trate a cada una de estas partes como sigue:

a. Coloque un vaso en el parrilla eléctrica.

b. Coloque un vaso en baño de hielo.

c. Deje un vaso a temperatura ambiente (estándar)

4. Después de unos minutos, observe que la muestra calentada a cambiado a una azul más oscuro y la muestra enfriada ha cambiado a un rosa más pálido. Anote la temperatura en cada caso.

5. Anote sus observaciones y conclusiones.

6. Finalmente a la muestra estándar agregue un poco de agua hasta que observe algún cambio y anote sus observaciones.

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Muestra A (platina)

Color inicial Color final

CUESTIONARIO

T (C) MuestraT (C) B (baño de hielo)

MuestraT (C) C (estándar)

1. Escriba una ecuación para el sistema de equilibrio.

2. ¿por qué fue necesario agregar HCl para establecer el equilibrio?

3. ¿Cómo puede el calor modificar el equilibrio?

4. ¿Qué le sucedió el sistema en equilibrio cuando se agregó agua?

5. Mencione otros factores que pueden afectar el equilibrio en un sistema químico.

BIBLIOGRAFÍA:

Olivas M., Silva C., Manual de prácticas de fisicoquímica, UACJ-ICB Departamento de Ciencias Químico biológicas, Programa de Biología, 2009.

Manual de Fisicoquimica I

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