UNIDAD DIDACTICA: Laboratorio de Fisicoquímica

UNIDAD DIDACTICA: Laboratorio de Fisicoquímica

PROFESOR: Claudio Sacha Ñ.

INTEGRANTES: 

Colaca Salcedo Suhei.

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Guerra Saldaña Miguel Antonio.

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Molina Morales Queyla Shislen.

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Palomino Molina Brigitt.

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Peña Correa Luis Alan.

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Santos Bonifacio Ayde.

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Solis Antonio Tito.

FECHA DE ENTREGA:

CALLAO, MAYO  – 2017 CICLO III T.A.Q

I.- INTRODUCCION

La densidad es una propiedad intensiva de la materia se define como la masa por unidad de volumen y puede expresarse en cualquier unidad que tengan las dimensiones de mL-3 aunque toda la materia posee masa y volumen.

Sabemos también que es una propiedad física que está definida como el cociente de la masa y volumen de la sustancia que se trate. Esta propiedad depende de la temperatura por lo que al medir la densidad de una sustancia se debe considerar la temperatura a la cual se realiza la medición.

Es importante también saber que los dos factores principales que influyen en el cálculo de la densidad de un gas son la temperatura y la presión.

En este experimento veremos la aplicación de la densidad a un gas de fácil obtención con medios y materiales fáciles de encontrar (pastilla efervescente) para determinar así su densidad.

II.- REVISION LITERARIA

GAS:

El estado gaseoso es un estado disperso de la materia, es decir, que las moléculas del gas están separadas unas de otras por distancias mucho mayores del tamaño del diámetro real de las moléculas. Resulta entonces, que el volumen ocupado por el gas (V) depende de la presión (P), la temperatura (T) y de la cantidad o número de moles (n).

PROPIEDADES:

Se adaptan a la forma y el volumen del recipiente que los contiene. Un gas, al cambiar de recipiente, se expande o se comprime, de manera que ocupa todo el volumen y toma la forma de su nuevo recipiente. Se dejan comprimir fácilmente. Al existir espacios intermoleculares, las moléculas se pueden acercar unas a otras reduciendo su volumen, cuando aplicamos una presión. Se difunden fácilmente. Al no existir fuerza de atracción intermolecular entre sus partículas, los gases se esparcen en forma espontánea. Se dilatan, la energía cinética promedio de sus moléculas es directamente proporcional a la temperatura aplicada.

http://slideplayer.es/slide/3325031/

ECUACION DE ESTADO DE LOS GASES IDEALES

La Presión de un gas sobre las paredes del recipiente que lo contiene, el Volumen que ocupa, la Temperatura a la que se encuentra y la cantidad de sustancia que contiene (número de moles) están relacionadas. A partir de las leyes de Boyle-Mariotte, charles-Gay Lussac y Avogadro se puede determinar la ecuación que relaciona estas variables conocida como Ecuación de Estado de los gases ideales: PV=nRT El valor de R (constante de los gases ideales) puede determinarse experimentalmente y tiene un valor de 0.82(atm.L/K.mol).No se puede modificar una de estas variables sin que cambien las otra

PRESIÖN La presión puede definirse como una fuerza por unidad de área o superficie, en donde para la mayoría de los casos se mide directamente por su equilibro directamente con otra fuerza, conocidas que puede ser la de una columna liquida, un resorte, un embolo cargado con una peso o un diafragma cargado con un resorte o cualquier otro elemento que puede sufrir una deformación cualitativa cuando se le aplica la presión. Existen varios tipos de presión. Las podemos clasificar de la siguiente manera:

1. Presión atmosférica. 2. Presión absoluta. 3. Presión relativa. La presión atmosférica es la presión que ejerce la atmosfera sobre todos los cuerpos de la tierra o que están en el interior de la atmosfera. La presión es el cociente entre la fuerza normal que incide sobre una superficie o cuerpo y el valor del cuerpo o la superficie.

PESO ESPECÍFICO

Se denomina peso específico de un gas o liquido al peso de la unidad de su volumen. Tanto la temperatura como la presión influyen el peso específico, por este motivo acostumbra a indicar estos valores cuando se da el valor del peso específico, normalmente de Kg/m3 o en gr/cm3

PRESION ABSOLUTA

Se denomina presión absoluta a la presión que soporta un sistema respecto al cero absoluto. Para poder decir que existe sobrepresión la presión absoluta debe ser superior a la presión atmosférica. Sin embargo, cuando la presión absoluta es inferior a la presión atmosférica decimos que existe una depresión. Para complicar un poco el asunto, diremos que la presión absoluta(Pab) como la presión relativa (Pr) están en función de la presión atmosférica(P0).

http://www.academia.edu/11354025/Pr%C3%A1ctica_No._3_Determinaci%C3 %B3n_de_la_densidad_de_un_gas_

 

III.- MATERIALES Y MÉTODO

Soporte universal  Pinza para tubo   Nuez   Probeta  Tubo de desprendimiento  Tapón mono horadado  Cuba hidroneumática  Luna de reloj  Vaso de precipitar  Matraz Erlenmeyer   Espátula  Agua destilada  Sal de Andrews  Balanza analítica 

MÉTODO DE ANÁLISIS:

Se pesa el tubo de desprendimiento más 20 gr de agua destilada y en una luna de reloj pesamos 1.0000gr de muestra de sal de Andrews, el cual anotamos como peso A. Procedemos armar el montaje con la probeta vertida con la boca hacia abajo introducida en la cuba hidroneumática con agua el cual marcamos el punto cero para después medir el volumen del gas a obtener, vaciamos la muestra de sal de Andrews en el tubo de desprendimiento y lo tapamos con el tapón mono horadado y una manguera introducida en la probeta vertida  Agitamos lentamente el tubo de desprendimiento hasta ver que ya no se libere ningún gas, luego medimos el volumen para después poder hacer los cálculos, continuamos a pesar el tubo de desprendimiento con el agua más el residuo de la muestra inicial el cual anotamos como peso B Este método lo repetimos cuatro veces más pero con diferentes pesos (1.5000 gr, 2.0000gr, 2.5000gr y 3.0000gr) de muestra de sal de Andrews El cual realizando los cálculos correspondientes vamos a comparar la densidad obtenida con la densidad del CO2

IV. CALCULOS Y RESULTADOS Calculo de Valor de desviación ESTANDAR de la Muestra

Calculo de Valor de desviación ESTANDAR de la Muestra

=

  (0.0037 − 0.0030) + (0.0037 − 0.0026) + (0.0037 − 0.0047) + (0.0037 − 0.0041) + (0.0037 − 0.0043) 5−1

=

  (0.0007) + (−0.0011) + (−0.0010) + (0.0003) + (0.0005) 4

=

  (0.0000005 + 0.0000013 + 0.0000010 + 0.0000001 + 0.0000003 4

=

 √ 0.0000033 4

 = √ 0.0000008  = 0.0009

Calculo de Valor de desviación ESTANDAR Media

 =

 0.0009 √ 5

 =

 0.0009 2.24

 = 0.0004

Partiendo del dato anterior analizar el error cometido en su medida experimental

0.0037 − 0.00196  100 0.00196 0.00174  100 0.00196 0.8878  100 = 88.78 %

V.- DISCUSION









Se obtuvo una reacción efervescente al disolver Sal de Andrews en agua, en la cual se libera CO2 y H2O y en el fondo del vaso queda un precipitado (Na2CO3 ) de color blanco. Esto se debe a que en la sustancia está presente iones de hidrocarbonato. Lo mismo ocurre en las gaseosas.

El CO2 que es liberado de la reacción de la sal de Andrews con el agua, es conducido a la probeta y el nivel del agua comenzó a disminuir, indicándonos el volumen del gas liberado, posteriormente se determina la densidad del gas, para esto se realizó 5 ensayos cada una con distintas masas y volumen.

La densidad es directamente proporcional a la masa es decir si aumenta la masa la densidad aumenta.

La densidad es inversamente proporcional al volumen, quiere decir que si aumenta la densidad disminuye el volumen.

VI: CONCLUSIÓN

-

Se confirmó de manera experimental la densidad del gas CO2 a partir de una sal efervescente.

-

Se analizó con base en gráficos obtenidos a partir de los datos experimentales de la densidad, que tanto se ajusta el gas al comportamiento ideal a las condiciones de trabajo en el laboratorio.

-

Se aplicó la desviación estándar y la desviación estándar media, aparte analizamos el error cometido en la manera experimental.

 

VII Anexos

1. Colocamos los materiales a de acuerdo a lo sugerido por el profesor e iniciamos la parte experimental.

2. Se puede apreciar claramente como el CO2 desplaza al agua contenida en la probeta.

VIII. CUESTIONARIO.

1. Distintas cantidades de la misma madera, metal o líquido. ¿tendrían distintas densidades? Rpta: Si, pues la densidad es proporcional a la masa e inversamente proporcional al volumen; si tuviésemos distintas masa de un líquido, madera y metal todos con un mismo volumen, la densidad absoluta de las muestras sería distinta. Además hay que recordar que la densidad de un sólido es mayor a la de un líquido.

2. Existe diferencia entre peso específico y densidad. Poner ejemplos. Rpta: El peso específico nos indica el peso de un material por unidad de volumen, mientras que la densidad nos indica la masa por unidad de volumen.  Además que el peso de un cuerpo variable en función de la constante gravitacional, mientras que la masa es siempre constante. Ejemplos:  Al medir el peso cuando compramos cualquier producto usualmente es usada la balanza cuando se tendría que usar el instrumento de medida el DINAMOMETRO.- lo que hace que el peso varíe ya que se va a pesar dependiendo de la gravedad En cuanto a la densidad si tienes un litro de agua y un litro de aceite estos tienen el mismo volumen pero la masa ocupada por este volumen no va a ser el mismo...ves que la masa del aceite es menor q la del agua por lo cual si juntas aceite y agua el aceite quedara arriba y el agua abajo.

3. Indica cómo se disponen los líquidos no miscibles en una probeta, según sus densidades. Rpta: Al mencionar que los líquidos son inmiscibles nos da a entender que no se mezclaran lo cual se notara de manera visible una separación producida por una mezcla heterogénea y en función a sus densidades será notoria su separación. Si no hay atracción, las moléculas no se unen.

4. ¿Por qué flota el hielo en el agua?

Rpta: La estructura del hielo, forma un retículo que ocupa más espacio y es menos denso que el agua líquida. Cuando el agua se enfría, se contrae su volumen, como sucede en todos los cuerpos, pero al alcanzar los 4ºC cesa la contracción y su estructura se dilata hasta transformarse en hielo en el punto de congelación. Por eso el hielo es menos denso que el agua y flota sobre ella.

5. Si tenemos la misma cantidad de agua en estado líquido o en estado sólido. ¿en qué se diferencian? Rpta: Estado físico, volumen (el líquido tiene más volumen que el sólido), temperatura, consistencia, etc.

6. ¿Es cierto que cuando se añaden cubitos de hielo a bebidas espumosas el gas formado desaparece? Justifique su respuesta. Rpta: El hielo en cubitos más clásico, aunque nos parezca que es totalmente uniforme tiene un montón de poros que no vemos. Son precisamente esos poros los que le sirven al carbono que hace que una bebida tenga gas a escaparse. Por lo general, cuando echamos una bebida con gas en un vaso, el carbono de ésta tiende a subir, pero echar hielo en ella acelera este proceso natural. ¿El resultado? Nos quedamos sin gas aún antes de que se acabe la bebida.

7. ¿Cuál es la naturaleza del gas? Rpta: Se encuentra en sus moléculas, muy separadas unas de otras y con movimientos aleatorios entre sí. Al igual que ocurre con los otros dos estados de la materia, el gas también puede transformarse (en líquido) si se somete a temperaturas muy bajas. A este proceso se le denomina condensación en el caso de los vapores y licuefacción en el caso de los gases perfectos.

8. ¿Qué reacción ocurre entre la sal de Andrews y el agua? Rpta: NaHCO3 + MgSO2 + otras sales = CO2 + Na2CO3

IX.- BIBLIOGRAFIA

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http://slideplayer.es/slide/3325031/

  http://www.academia.edu/11354025/Pr%C3%A1ctica_No._3_Determina ci%C3%B3n_de_la_densidad_de_un_gas_

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  http://www.monografias.com/trabajos16/densidad-gas/densidadgas.shtml#ixzz4ffM1GMwO

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