introducción a la experimentación en química física

INTRODUCCIÓN A LA EXPERIMENTACIÓN EN QUÍMICA FÍSICA
Curso: 2
Cuatrimestre: 1
PRACTICA I: CINÉTICA DE SAPONIFICACIÓN DEL ACETATO DE ETILO
(MÉTODO DE VALORACIÓN).
El objetivo de esta práctica es la determinación de la constante de
velocidad siguiendo el curso de la reacción de saponificación del acetato de
etilo por valoración del álcali que queda por reaccionar a diferentes tiempos. La
constante de velocidad se determina gráficamente.
Esta práctica se llevará a cabo en tres sesiones de 3 horas de duración
cada una repartidas del siguiente modo:
sesión 1: Preparación de disoluciones y valoraciones del NaOH con un patrón
primario, y del ácido con la base valorada.
sesión 2: Realización de la práctica.
sesión 3: Valoración a tiempo infinito de la última muestra. Cálculos y
representaciones gráficas
PRÁCTICA
II:
DETERMINACIÓN
POTENCIOMÉTRICA
DE
LOS
PRODUCTOS DE SOLUBILIDAD DE AgCl y AgBr Y DE LA CONSTANTE DE
FORMACIÓN DEL COMPLEJO Ag(NH3)n.
En esta práctica se determinan los productos de solubilidad del AgCl y
AgBr y la constante de formación del complejo Ag(NH3)n mediante medidas del
potencial generado en una pila construida en el laboratorio que consta de un
electrodo de plata y como electrodo de referencia uno de calomelanos. El
alumno deberá tomar medidas puntuales tras cada adición de diferentes iones
que formarán los diferentes productos de los cuales se quiere determinar su
producto de solubilidad o constante de formación.
La práctica se dividirá en tres sesiones de 3 horas de duración cada una
repartidas del siguiente modo:
sesión 1: Preparación de disoluciones
sesión 2: Montaje de la pila y realización de la práctica.
sesión 3: Cálculos y representaciones gráficas
PRÁCTICA III: DETERMINACIÓN DE LA ENERGÍA DE ACTIVACIÓN Y
FACTOR DE FRECUENCIA DE UNA REACCIÓN POR MEDIDAS DE
CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA.
En esta práctica se realiza un estudio de la reacción de saponificación
del acetato de etilo. El curso de la reacción se sigue midiendo el descenso de
conductividad eléctrica que se va produciendo hasta la finalización de la
misma.
Esta
experiencia
se
repite
con
4
temperaturas
separadas
respectivamente unos 10ºC. Mediante diversas representaciones gráficas se
determinan las constantes de velocidad para cada una de las temperaturas.
Por último y haciendo uso de la ecuación de Arrhenius mediante gráfica se
determina el factor de frecuencia y la energía de activación.
Para la realización de esta práctica se necesitarán al menos tres
sesiones de 3 horas de duración distribuidas del siguiente modo:
sesión 1: Preparación de disoluciones
sesión 2: Toma de medidas de conductividad a diferentes tiempos a las cuatro
temperaturas indicadas.
sesión 3: Cálculos y representaciones gráficas.
PRÁCTICA IV: DETERMINACIÓN DEL pK DE UN ÁCIDO DÉBIL POR
MEDIDAS DE CONDUCTIVIDAD.
Determinación del pK del ácido acético por medidas de conductividad de
sucesivas diluciones de una disolución madre de ácido acético preparada a
partir de una disolución comercial de ácido acético glacial. El pK se determina
gráficamente por uso de la ley de Arrhenius.
Esta práctica se realizará en tres sesiones de aproximadamente de 3
horas cada una y repartidas como se muestra a continuación:
sesión 1: Preparación de disoluciones y valoraciones del ácido acético con
NaOH previamente valorado con ftalato ácido potásico.
sesión 2: Preparación de las diluciones y medida de su conductividad.
sesión 3: Cálculos y representaciones gráficas
PRÁCTICA V: CINÉTICA DE LA IODACIÓN DE LA ANILINA.
Determinación de la constante de velocidad para la reacción de iodación
de la anilina mediante medidas de absorbancia a 525 nm a diferentes tiempos
con la ayuda de un espectrofotómetro. Haciendo uso de la ley de Lambert-Beer
se determina la concentración del yodo en cada instante. Este procedimiento
se repite a diferentes concentraciones de ioduro con objeto de comprobar el
mecanismo de reacción propuesto en el guión de prácticas.
Para llevar a cabo la práctica completa serán necesarias 9 horas
repartidas en 3 sesiones de 3 horas cada una.
sesión 1: Preparación de disoluciones..
sesión 2: Toma de medidas de absorbancia frente al tiempo a diferentes
concentraciones de KI.
sesión 3: Cálculos y representaciones gráficas
PRÁCTICA VI: DETERMINACIÓN DEL pK DE UN ÁCIDO DÉBIL MEDIANTE
UNA VALORACIÓN POTENCIOMÉTRICA.
El objeto de esta práctica es la determinación de un pK termodinámico.
Esto se puede realizar de dos formas:
a) Obtener el pK a distintas fuerzas iónicas y extrapolar a fuerza iónica cero.
b) No fijar la fuerza la iónica y obtener el pK termodinámico teniendo en cuenta
la variación de la fuerza iónica que se produce en la valoración.
Este último procedimiento es el que se va a seguir en esta práctica. Se va a
realizar la valoración potenciométrica de un ácido débil, AH, con una base
fuerte, BOH.
Por otro lado se puede obtener el pK aparente de la representación
gráfica de pH s volumen de NaOH adicionado.
sesión 1(3 horas): Preparación de disoluciones.
sesión 2(3 horas): Realización de la práctica.
sesión 3(3 horas): Cálculos y representaciones gráficas
PRÁCTICA VII: VALORACIONES CONDUCTIMÉTRICAS.
El objeto de esta práctica es la realización de tres valoraciones
conductimétricas:
- ácido fuerte con base fuerte.
- ácido débil con base fuerte.
- mezcla de ácido fuerte con ácido débil con la base fuerte.
y estudio de sus diferentes comportamientos
Para la realización de esta práctica se requieren dos sesiones de 3
horas cada una y repartidas como se muestra a continuación:
sesión
1(3
horas):
Preparación
de
disoluciones
y
valoraciones
conductimétricas..
sesión 2(3 horas): Cálculos y representaciones gráficas
PRÁCTICA VIII: DETERMINACIÓN DEL pK DE UN INDICADOR MEDIANTE
UN MÉTODO ESPECTROFOTOMÉTRICO
En esta práctica se va a determinar el pK del colorante rojo de fenol
(fenolsulfonftaleína: C19H14O5S) mediante un método espectrofotométrico y
potenciométrico. Mediante representación gráfica se determina el coeficiente
de extinción molar para la forma básica del colorante, utilizado posteriormente
para el cálculo de las concentraciones de las formas ácida y básica que se
encuentran en el medio. Teniendo en cuenta el pH del medio, mediante otra
representación gráfica se puede obtener el pK del colorante.
sesión 1(3 horas): Preparación de disoluciones y realización de la práctica..
sesión 2(3 horas): Cálculos y representaciones gráficas