Universidad Surcolombiana
Facultad: Ingeniería
Programa: Petróleos
PRÁCTICA: 4
PROFESOR: JAIME ROJAS
ESTUDIANTE:
CÓDIGO: 20162150934
FECHA 2016
Objetivo General
Proporcionar al estudiante una concepción clara del alcance de las secciones de laboratorio del curso Química General, los objetivos específicos, secciones de laboratorio, metodología de trabajo, evaluación, instrucciones generales para el buen desempeño de las prácticas, normas de seguridad que deben ser seguidas en el laboratorio y manejo de algunos materiales de laboratorio. Objetivos Específicos
Conocer y aplicar las normas de seguridad en el trabajo en el laboratorio y en el manejo de los reactivos utilizados en las prácticas de laboratorio. Adquirir destreza en la identificación, manejo y cuidado de materiales, reactivos y equipos utilizados en el laboratorio de química Fomentar el trabajo en grupo Habilidad para manejar su tiempo en formar eficiente
Objetivos de Laboratorio
Determinar la masa molar del vapor de la sustancia fácilmente volatilizable Aplicar las leyes de los gases ideales para la solución de problemas
Datos de laboratorio Nombre del laboratorio: Determinación del peso molecular de un líquido fácilmente
volatilizable Se puede determinar la masa molar M de un líquido fácilmente volatilizable calentando el líquido hasta su volatilización total. El líquido volatilizado ocupara todo el volumen del recipiente, expulsando el exceso de vapor al medio ambiente. Posteriormente se enfriara y se pesara el recipiente con el líquido condensado. El peso del líquido condensado debe ser igual al peso del vapor que llena el recipiente a la temperatura hasta la cual se calentó y a la presión atmosférica. Al conocer el volumen del recipiente y suponiendo que el vapor del líquido fácilmente vaporizable presenta comportamiento de gas ideal, se puede calcular la masa molar mediante la ecuación de los gases ideales. = =
→ =
Materiales
Pedazo de papel de aluminio de 5x5 cm 20 cm de Alambre de Cobre delgado 1 Alfiler
1 Erlenmeyer de 125 ml 1 Vaso de Precipitados de 500 ml 1 Probeta de 200 ml Soporte Universal Pinzas 1 Termómetro Perlas de Ebullición Reactivos
Metiletilcetona o acetona o n-hexano Equipos
Balanza analítica Procedimiento
Tome un Erlenmeyer de 125 ml limpio y tápelo con un pedazo de papel de aluminio Asegúrelo con el alambre de cobre y con un alfiler haga un pequeño orificio sobre el papel en el centro de la boca del Erlenmeyer Pese el conjunto del Erlenmeyer y aditamentos en la balanza analítica Destape el Erlenmeyer y adicione 3 ml de Cetona Tape el Erlenmeyer nuevamente Sujete el Erlenmeyer con el alambre y colóquelo dentro de un vaso de precipitados de 500 ml junto con el termómetro Agréguele agua al vaso y unas perlas de ebullición, y caliente el agua suavemente hasta ebullición Mida la temperatura del agua cuando ésta haya alcanzado su punto de ebullición Suspenda el calentamiento cuando se haya evaporizado todo el líquido Retire el Erlenmeyer y colóquelo sobre la malla de asbesto para que se enfríe Cuando el sistema esté frío, séquelo y péselo
Muestras de cálculo 66,4603 g
Peso del Erlenmeyer + Papel aluminio + alambre (g) Peso del Erlenmeyer + Papel aluminio + Líquido Condensado (g) Masa del líquido condensado (g) Presión atmosférica (atm) Volumen del balón (L) Temperatura del agua (ºK) Masa molar del líquido problema Nombre y formula molecular del líquido problema
66,8628 g 0,4025 g 722 mmHg 0,128 L 340,4 ºK 96,4569 g / mol Cetona = CH3-C-CH3 ll o 37,2248 %
Porcentaje de error
Masa del líquido condensado = ( Peso del Erlenmeyer + Papel aluminio + Alambre + Liquido condensado) – (Peso del Erlenmeyer + Papel aluminio + Alambre ) Masa del Líquido condensado = 66,8628 g – 66,4603 g = 0,4025 g Temperatura del agua: 67,4 ºC + 273 = 340,4 ºK
760 mmHg 1 atm
Presión atmosférica:
722 mmHg =
×
X
= ,
Masa Molar del líquido problema:
Como la cantidad de sustancia podría ser dada en masa en lugar de moles, a veces es útil una forma alternativa de la ley del gas ideal. El número de moles ( n) es igual a la masa (m) dividido por la masa molar (M ):
El valor de R en distintas unidades es:
= → =
→ =
Efectuando con P (mmHg)
= =
, × ,
Efectuando con P (atm)
. ×, º .
×, , / ,
= , /
= =
, ×,
. ×, º .
, ×, , / ,
= , /
Porcentaje de error
% =
% =
− ó , − , ,
×
× = , %
Interpretación de Resultados Mi concepto respecto al pesado del Erlenmeyer + papel aluminio + alambre de cobre + liquido condensado, era que se seguía saliendo el vapor por el orificio y por eso en la balanza no dejaba de bajar la medida del cuarto decimal del gramo. Estaba errado, debido a que analicé bien la situación y concluí que el vapor no se tiene que salir del Erlenmeyer debido a que hay un equilibro entre la presión interna y la presión atmosférica. Por otro lado, el porcentaje de error del laboratorio tratando la acetona es de 37,2% debido a las posibles fuentes de error expuestas a continuación: Fuentes de error:
Calentamiento: Este proceso se hizo de manera un poco descuidada ya que
se dejó la cetona al calor por un tiempo prolongado después de haberse evaporado, de modo que parte del líquido se evaporo más de lo debido, ocasionando pérdidas en la muestra. Conclusiones
ASPECTOS TEORICOS POR CONSULTAR 1. Se sabe que el etileno C2H4 gaseoso que despiden las frutas es el responsable de que maduren. Con esa información explique por qué un racimo de plátano madura más rápido en una bolsa de papel cerrada que en un lugar abierto?
Porque a la hora de envolver los frutos en una bolsa de papel cerrada esta se convierte en una cámara de maduración la cual hace que la temperatura aumente y además interfiere con el intercambio de gases con la atmosfera lo que hace madurar más rápido el fruto.
2. Las bolsas de aire (Air-bags) de los automóviles, son sistemas de seguridad que se inflan rápidamente cuando el carro sufre un impacto.
NaN3
Cual gas se produce en la bolsa de aire?
+
KNO3
+
SiO2
→
K2O
+
Na2O
+
SiO2
Todos los elementos contienen nitrógeno, el cual es el gas que se produce al momento del choque y es el encargado de inflar la bolsa.
Escriba la reacción que ocurre en el sistema para la producción del gas
La bolsa del airbag mantiene en su interior este compuesto que cuando se produce un impacto mínimo de
15 kilómetros hora se
activa una chispa . Esta reacción
provoca la descomposición de la alzida que vuelve a su forma más estable, el nitrógeno en forma de gas, que a su vez produce el inflado de la bolsa . El tiempo de reacción es mínimo y es que desde que se produce el impacto y hasta que el airbag hace efecto, sólo pasan 25 milésimas de segundo , más que suficiente para evitar daños en los pasajeros.
Escriba las características que deben tener las bolsas de aire.
Detectores de impacto situados normalmente en la parte anterior del vehículo, la parte que empezará a desacelerarse antes en caso de colisión, aunque cada vez se ponen más sensores, distribuidos por todo el vehículo de manera que no se produzcan errores en su activación.
Dispositivos de inflado, que gracias a una reacción química producen en un espacio de tiempo muy reducido una gran cantidad de gas (de un modo explosivo).
Bolsas de nylon infladas normalmente con el nitrógeno resultante de la reacción química.
¿Cómo se activan las bolsas de aire?
Un micro sensor mide la deceleración y envía los datos a un centro de cálculo para su análisis. Ante una fuerte colisión, la central manda un impulso eléctrico que inflama una pequeña cantidad de pólvora negra situada por debajo de la bolsa plegada y en contacto con el contenedor de generación de gas. Éste incluye unas pastillas de azida de sodio (NaN3) que, debido al calor generado en la detonación, desprenden los 30 litros de nitrógeno que inflarán el airbag. Indicar por qué y cómo los factores siguientes afectan a los resultados obtenidos: a)
Una medición de la temperatura menor que la temperatura real de vapor.
Podemos decir que a la hora de tomar la temperatura y nos de menor a la temperatura real del vapor al momento de encontrar la masa molar de este vapor con una temperatura menor, podemos obtener una menor masa molar que la real.
b)
Una medición del volumen menor que el volumen real del vapor.
Porque pudo haber un error a la hora de la medición del Erlenmeyer quizás pudo tener unas gotas de agua que al ser pocas pero hacen peso pudieron haber aumentado el peso del Erlenmeyer por lo cual a lo ultimo nos dio una masa molar menor que la real. La fórmula empírica de un hidrocarburo es CH. A 200°C, 0.145 g de este compuesto ocupan un volumen de 97.2mL, a una presión de 0.74atm. Cuál es la fórmula molecular del compuesto? PV=nRT
=
=
(0.15)(0.0
PV
. )(°) ol.K
(0.09)(0. atm)
= 78.18 g
(CH) = 12 + 1 = 13 g/mol
=
.1 1 g
=6
* Formula molecular * CHx6 C6H6
