LABORATORIOS DE QUÍMICA GENERAL INFORMES ESCRITOS PROPIEDADES DE LOS LIQUIDOS. L IQUIDOS. MaríaAngelicaGomez Contreras, Edel Elías Madrid Arroyo. Ingeniería biológica-1 semestre, Ingenieria Fisica-1 semestre
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RESUMEN Se realizaron varios cálculos con diferencias sustancias pretendiendo hallar las propiedades de los líquidos. Se determinó la presión de vapor del agua y del hexano, calentando la muestra problema al baño María, se identificó la temperatura y el desplazamiento del agua cada vez que la columna del líquido ascendió. Para hallar la tensión superficial de la glicerina, agua, etanol, tolueno y hexano, utilizamos el método del capilar. También se midió la viscosidad del agua y la glicerina, succionando el líquido problema hasta que ascienda y permitir el flujo del líquido midiendo el tiempo que utiliza el líquido en pasar hasta un punto determinado.
INTRODUCCIÓN El líquido es un estado de agregación de la materia en forma de fluido altamente incompresible (lo que significa que su volumen es, muy aproximadamente, constante en condiciones de temperatura y presión moderadas). Estos poseen propiedades tales como la presión de vapor (es la presión de la fase gaseosa o vapor de un sólido o un líquido sobre la fase líquida, para una temperatura determinada, en la que la fase líquida y el vapor se encuentra en equilibrio dinámico; su valor es independiente de las cantidades de líquido y vapor presentes mientras existan ambas), punto de ebullición (temperatura a la cual la presión de vapor de un líquido iguala la presión atmosférica o la presión del medio circundante), tensión superficial (fuerza de atracción intermolecular en los líquidos que tiende a impedir que las moléculas que están en la superficie, pases a la fase gaseosa) y la viscosidad (medida de la resistencia al desplazamiento de un fluido (ya sea gas o líquido). A continuación encontrará una guía experimental con una serie de procedimientos y resultados que darán a saber estas características en determinadas sustancias. En esta práctica se pretende hallar algunas de las propiedades de los líquidos de las muestras problema, diferenciando, analizando y determinando cuáles son las causas de estas propiedades. También se pretende determinar la viscosidad de dos líquidos puros utilizando el viscosímetro de Ostwald y reconocer los factores que sobre ella influyen. Para determinar la tensión superficial de cinco líquidos puros lo hacemos mediante el método de ascensión capilar.
METODOLOGÍA Comparar la presión de vapor del agua y hexano. 1.
Se colocó en un Erlenmeyer la muestra (agua (agua o hexano) y se llevó a un baño de María.
2. Se conectó el Erlenmeyer al tubo en jota mediante un tapón y un trozo de manguera látex, igualando las alturas de los niveles del líquido (agua o hexano) en cada rama. 3.
Se calcula la presión del del líquido en mm hg mediante la fórmula: P (mm hg)*
Hg= H (mm H2O)* H2O 3
3
Donde Hg=13,6g/cm y H2O=1g/cm .
Medida de la tensión superficial. 4.
Se tomó un tubo pequeño de fondo plano, se adiciona agua hasta la mitad aproximadamente, se introduce un capilar limpio y seco dentro del líquido, permitiendo que el líquido ascienda a través de él.
5.
Se saca saca el capilar capilar sin tapar ninguna de sus bocas y se mide la altura h que alcanzo a subir el líquido en el capilar.
6. Se realizó este mismo procedimiento para glicerina, agua, etanol, tolueno y hexano.
Laboratorio No. 4, Propiedades de los líquidos,Universidad Nacional de Colombia Sede Medellín Profesor responsable: Carlos Corrales
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Se determina la tensión superficial de cada uno de los líquidos como una medida relativa a la tensión superficial del agua.
Medida de la viscosidad: 1.
2.
Se adiciona el liquido problema en un viscosímetro de Ostwald hasta llenar el bulo A Se succiona hasta que el líquido ascienda.
3. Se permite el flujo del líquido y se mide el tiempo que utiliza el líquido en pasar de la marca a hasta la marca b. 4.
Se repite por triplicado y se registra los datos.
RESULTADOS 2.1 Registrar los datos de temperatura de la presión de vapor del agua y del hexano.
Tabla 1. Presión de la columna de agua, desplazada por la presión de vapor de agua y hexano, a diferentes temperaturas .
26 31 35 38 42 45 48 50
h (mm H2O)
P (mm Hg)
0 20 40 60 80 100 120 140
0,073 1,073 2,941 4,411 5,882 7,352 8,823 10,294
P (mm Hg) x Hg= h (mm H 2O) x H2O Hg=13.6g/cm 3 H2O=1g/cm 3 P (mm Hg) = h (mm H 2O) x H2O Hg 3
HEXANO T (°C) 26 28 30,5 3 35 36 38 40
h (mm H2O)
P (mm Hg)
0 20 40 60 80 100 120 140
0,073 1,073 2,941 4,411 5,882 7,352 8,823 10,294
P (mm Hg) = h (mm H 2O) x H2O Hg 3
P (mm Hg) x Hg= h (mm H 2O) x H2O Hg=13.6g/cm 3 H2O=1g/cm 3
AGUA T (°C)
3
13.6g/cm 3 P (mm Hg) = 120mm x 1g/cm = 8,823 mm Hg 3 13.6g/cm 3 P (mm Hg) = 140mm x 1g/cm = 10,294 mm Hg 3 13.6g/cm
P (mm Hg) = 0mm x 1g/cm = 0,073 mm Hg 3 13.6g/cm 3 P (mm Hg) = 20mm x 1g/cm = 1,073 mm Hg 3 13.6g/cm 3 4 P (mm Hg) = 0mm x 1g/cm = 2,941 mm Hg 3 13.6g/cm 3 P (mm Hg) = 60mm x 1g/cm = 4,411 mm Hg 3 13.6g/cm 3 P (mm Hg) = 80mm x 1g/cm = 5,882mm Hg 3 13.6g/cm 3 P (mm Hg) = 100mm x 1g/cm = 7,352 mm Hg
P (mm Hg) = 0mm x 1g/cm = 0,073 mm Hg 3 13.6g/cm 3 P (mm Hg) = 20mm x 1g/cm = 1,073 mm Hg 3 13.6g/cm 3 P (mm Hg) = 40mm x 1g/cm = 2,941 mm Hg 3 13.6g/cm 3 P (mm Hg) = 60mm x 1g/cm = 4,411 mm Hg 3 13.6g/cm 3 P (mm Hg) = 80mm x 1g/cm = 5,882mm Hg 3 13.6g/cm 3 P (mm Hg) = 100mm x 1g/cm = 7,352 mm Hg 3 13.6g/cm 3 P (mm Hg) = 120mm x 1g/cm = 8,823 mm Hg 3 13.6g/cm 3 P (mm Hg) = 140mm x 1g/cm = 10,294 mm Hg 3 13.6g/cm
2.4 Documente las alturas presentadas en los capilares, de la glicerina, el agua, el etanol, el tolueno, y el hexano evaluadas en la medición de la tensión superficial. hglicerina hagua hetanol htolueno hhexano
0,025 metros 0,028 metros 0,01 metros 0,01 metros 0,011 metros
2.5 Calcule la tensión superficial de la glicerina, el agua, 2
el etanol, el tolueno y el hexano, expresado en J ulio/m . Realice la determinación de la tensión superficial de cada uno de los líquidos muestra como una medida relativa a la tensión superficial del agua. V ar anexo 1 Tabla 2 glicerina
= hglicerina x glicerina x agua.
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LABORATORIOS DE QUÍMICA GENERAL INFORMES ESCRITOS -3
Hagua x agua -3
agua =72,9x10 = (rxhxxg)/2
%E= 28,5x10 -0,022x100=22,8 -3 28,5x10 = (rxhxxg)/2 3 2 = (0,001m x 0,01m x 86 7kg/m x 9,8m/s )/2 2 = 0,042J/m -3 %E=28.5x10 -0,042x100=47,3% -3 28,5x10
J/m2agua= 1g/cm3
r=1,15mm x 1cm x 10mm 100cm
1m = 0,001m
Glicerina:
=1,260g x 1kg x 1000000cm 3 = 1260Kg/m 3 cm3 1000g 1m 3 = (rxhxxg)/2 3 2 = (0,001m x 0,025m x 1260kg/m x 9,8m/s )/2 2 = 0,15J/m -3 %E= 63.4x10 -0,15x 100 =-136.5% -3 63.4x10
= hglicerina x glicerina x agua. Hagua x agua glicerina
3
-3
2
glicerina = 0,025m x 1,260g/cm x (72,9x10 J/m ). 3 0,028m x 1g/cm 2 glicerina =0,082 J/m -3 %E= 63,4x10 -0,082x 100= -0,29% -3 63,4x10
Agua: = 1g x 1kg x 1000000cm 3 = 1000Kg/m 3 cm31000g 1m 3 agua = hagua x agua x agua. Hagua x agua 3
-3
3
-3
2
tolueno = 0,011m, x 0,660g/cm x (72,9x10 J/m ). 3 0,028m x 1g/cm 2 etanol =0,018 J/m -3 %E= 18,4x10 -0,018x100=2,1 7% -3 18,4x10 = (rxhxxg)/2 3 2 = (0,001m x 0,011m x 660kg/m x 9,8m/s )/2 2 = 0,035J/m -3 %E=18,4x10 -0,035x100=-90,2% -3 18,4x10
2
Etanol: = 0,789g x 1Kg x 1000000cm 3 = 789 Kg/m 3 cm3 1000g 1m 3 etanol = hetanol x etanol x agua. Hagua x agua -3
2
etanol = 0,01m, x 0, 789g/cm x (72,9x10 J/m ). 3 0,028m x 1g/cm 2 etanol =0,020 J/m -3 %E= 22,3x10 -0,020x100=10,31% -3 22,3x10 = (rxhxxg)/2 3 2 = (0,001m x 0,01m x 789kg/m x 9,8m/s )/2 2 = 0,038J/m -3 %E=22.3x10 -0,038x100= 70,4% -3 22,3x10
Tolueno: = 0,867g x 1Kg x 1000000cm 3 = 867Kg/m3 cm3 1000g 1m 3 tolueno = htolueno x tolueno x agua. Hagua x agua 3
= hhexano x hexano x agua. Hagua x agua hexano
Tabla 3. Medidas en la determinación de la viscosidad relativa de Glicerina
agua = 0,028m, x 1g/cm x (72,9x10 J/m ). 3 0,028m x 1g/cm 2 agua =0,073 J/m -3 %E= 72.9x10 -0,073x100=-0,13% -3 72,9x10 = (rxhxxg)/2 3 2 = (0,001m x 0,028m x 1000kg/m x 9,8m/s )/2 2 = 0,13J/m -3 %E=72,9x10 -0,13x100=- 78.32% -3 72,9x10
3
Hexano: =0,660g x 1Kg x 1000000cm 3 = 660Kg/m3 cm3 1000g 1m 3
-3
2
tolueno = 0,01m, x 0,86 7g/cm x (72,9x10 J/m ). 3 0,028m x 1g/cm 2 etanol =0,022 J/m
Compuesto
Tiempo (s)
Agua H2o Glicerina C3H8O3
1,07 1,01 1,00 195,68 196,10
T. Promedio: 1,07+1,01+1=1,02 3
Tiempo Promedio (s) 1,02 195,89
195,68+196,10=195,89 2
2.9 Calcule la viscosidad relativa de la glicerina y determine cuál es el porcentaje de hidratación de la muestra.
glicerina /agua= (glicerinaXtglicerina)/(aguaXtagua) glicerina=1,26g/cm 3 agua=1g/cm 3 agua=1,002 centipoises glicerina= (glicerinaXtglicerina)xagua (aguaXtagua) glicerina= 1,26g/cm3x20°C x 1,002 centipoises 3
1g/cm x20°C glicerina= 1,262 centipoises
CONCLUSIONES Se pudo concluir y analizar algunas propiedades de los líquidos (presión de vapor, punto de ebullición, tensión superficial y viscosidad) en diferentes líquidos como
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LABORATORIOS DE QUÍMICA GENERAL INFORMES ESCRITOS agua, glicerina, hexano, etanol y tolueno, y la relación que tienen estas propiedades con las fuerzas intermoleculares. También se aprendió a como calcular las medidas estas propiedades y a tener más claridad acerca del concepto experimental. Y tener una noción de
por qué los diferentes líquidos se comportan como lo hacen.
ANEXO 1 Tabla 2. Medidas relativas y absolutas de tensión superficial vs. V alores teóricos DATOS EXPERIMENTALES 2 SUSTANCIA DATOS TEORICOS Tensión superficial (J/m ) y % de error asociado (J/m )* relativa * absoluta (g/cm )* Error (%) Error (%) Agua 1,0072,9 E-3 Glicerina 1,260 63,4 E-3 Etanol 0,789 22,3 E-3 Tolueno 0,867 28,5 E-3 Hexano 0,660 18, 4 E-3 *Datos a 20° C
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