1 Bureta de 25 mL con llave de teflón 6 vasos de precipitado de 400 mL 2 vasos de precipitado de 150 mL 1 termómetro
1 gradilla
6 tubos de ensaye de 18x150
1 soporte universal con aro y tela con asbesto o plato caliente 1 pinzas para bureta
1 mechero
Balanza analítica
IV.2 Reactivos y soluciones 15 g de Bórax [Na2B4O7·10H2O]
100 mL de ácido clorhídrico 0.5N, valorado Indicador Verde de bromocresol
IV.3 Requerimientos de seguridad
Usar bata blanca de manga larga, de algodón, cerrada Zapato cerrado de piel o de seguridad.
Lentes de seguridad Guantes de látex Mascarilla
IV.4 Disposición de residuos
Bórax: Diluirlo y desecharlo en el contenedor de sales.
Ácido clorhídrico 0.5 N: Desechar en el contenedor de ácidos, de lo contrario:
guardar para otra dilución posterior.
Verde de Bromocresol: si se desea desechar: verterlo en el contenedor de ácidos, de lo contrario mantener en frasco ámbar.
IV.5 Procedimiento
1. Con la ayuda de una bureta, medir exactamente 5 mL de agua dentro de cada tubo y marcar los niveles con marcador de cera o con cinta.
2. Etiquetar cada tubo de ensaye con 60, 50, 40, 30 y 20° C y vaciar los tubos.
Enjuagar y llenar la bureta con ácido clorhídrico 0.5M valorado.
3. Calentar 50 mL de agua en un vaso de precipitado de 150 mL hasta 65 ° C, disolver el bórax hasta que la solución esté saturada (15 g aproximadamente). Si todo el sólido se disuelve, añadir un poco más de bórax hasta que un exceso de sólido se presente y la solución esté realmente saturada, sin llegar a la sobresaturación.
4. Agitar la mezcla hasta que se enfríe a 60° C, dejando que el bórax en exceso se asiente. Decantar rápidamente 5 mL de la solución dentro del tubo de 60° C. Tomar la temperatura de decantación y registrarla como la temperatura final.
5. Dejar enfriar la mezcla a 50° C y decantar una segunda vez. Registrar la temperatura y la temperatura final.
6. Repetir el procedimiento para los tubos 40, 30 y 20 °C.
7. Transferir el contenido del tubo de 60° C a un vaso de precipitado de 400 mL y después caliente cuidadosamente el tubo con un poco de agua para disolver el bórax cristalizado. Enjuague el tubo de ensaye con agua destilada a 60° C, transfiera las soluciones de lavado al vaso de precipitado.
8. Titular la solución con ácido clorhídrico 0.5N estándar, usando 2 a 3 gotas de solución de verde de bromocresol como indicador. Repetir este procedimiento para cada tubo de ensaye.
V. RESULTADOS V.1 Cálculos
1. Reportar tabularmente los resultados experimentales
Cuadro 7. Concentración de bórax a diferentes temperaturas.
T/°C T/°C final mL de HCl ____ M Conc. de bórax [M]
20 30 40 50 60
Dar dos ejemplos de los datos tabulados
Peso de bórax_______________
Normalidad del HCl____________
Indicador___________________
2. Calcular el valor de la constante K de equilibrio
log4 3log 4 5 42
logK B O OH
3. Deducir la fórmula utilizada en el paso anterior
4. Tabular los datos experimentales
Dos ejemplos de los cálculos efectuados
Cuadro 8. Obtención del valor de K a partir de los datos experimentales.
T/°C T/K Concentración log K Valor K ln K 1/T (K)
5. Con los datos obtenidos, realizar la mejor recta, graficando los valores obtenidos de 1/T (k) en Kelvin vs In K.
6. Calcular los valores de ΔH° y ΔS° por ecuaciones simultáneas utilizando la ecuación de Gibbs y en forma directa de las gráficas obtenidas. Hacer una comparación de estos valores y realizar su discusión.
VI. DISCUSIÓN DE RESULTADOS.
VII. CONCLUSIONES.
VIII. BIBLIOGRAFÍA CONSULTADA.
Maron, S.H. 1986. Fundamentos de Fisicoquímica. 1ª Edición, Ed. Prentice-Hall Hispanoamericana, México: 162.
PRACTICA No. 3
Título de la práctica:
Método a microescala para la medición de la presión de vapor asociado a las variables termodinámicas y el peso molecular.
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Fecha: Fecha: Fecha:
Contenido Página
I. INTRODUCCIÓN
II. CONOCIMIENTOS PREVIOS III. OBJETIVO
IV. METODOLOGIA
IV. 1. Material y equipo.
IV. 2. Reactivos y soluciones.
IV. 3. Requerimientos de seguridad IV.4. Disposición de residuos IV. 5. Procedimiento.
V. RESULTADOS.
V.1 Cálculos VI. DISCUSION.
VII. CONCLUSIONES.
VIII. BIBLIOGRAFIA
I. INTRODUCCIÓN
Simplemente de midiendo presiones de vapor, uno puede aprender:
termodinámica, utilización de soluciones químicas, uniones intermoleculares, la química de los gases y la determinación del peso molecular de sustancias puras.
Se ha puesto atención al hecho de que un líquido colocado en una vasija se evaporará parcialmente para establecer una presión de vapor encima del líquido que depende de la naturaleza de éste, y es, en el equilibrio, constante a cualquier temperatura establecida. Esta presión es conocida como presión saturada del vapor líquido correspondiente. En tanto se mantiene ésta, el líquido no exhibe más tendencia a evaporarse, pero a una presión menor hay una nueva transformación hacia la fase de gas, y a otra más elevada se verifica una condensación, hasta restablecer la presión de equilibrio.
Para un líquido cualquiera, la vaporización va acompañada de absorción de calor y la cantidad de éste para una temperatura y presión dadas, requerida para calentar cierto peso de líquido se conoce con el nombre de calor de vaporización y es la de vapor y líquido.
Hay varios procedimientos de medir la presión de vapor de un líquido que se clasifican en estáticos y dinámicos. En los primeros se deja que el líquido establezca su presión de vapor sin que haya ninguna perturbación, mientras que en los dinámicos el líquido hierve o se hace pasar una corriente de gas inerte a través del mismo. La línea de separación entre esos métodos no es muy clara siempre, y un procedimiento particular es a veces, una combinación de los dos.
Maron, S., 2004.
II. CONOCIMIENTOS PREVIOS
1. ¿Qué se entiende por presión de vapor de los líquidos?
2. ¿Cómo varía la presión de vapor con respecto a la temperatura?
3. ¿Qué explica la ecuación de Clausius-Clapeyron?
4. ¿Cuál es la Ley de Raoult?
5. ¿Qué importancia tiene la determinación de la presión vapor?
6. ¿Cuándo utilizar la ecuación de Clausius Clapeyron y cuándo la de Raoult? Dar ejemplos y ¿Cómo se utilizan en este experimento ambas ecuaciones?
III. OBJETIVO
Medir la presión de vapor de sustancias puras y sus mezclas y asociarlas a las variables termodinámicas (entalpía, entropía y punto de ebullición). Determinar el peso molecular, utilizando un método a micro escala para este experimento
IV. METODOLOGÍA