Masa molar Mg

Daniel Cao Labora 2º Bachillerato A
Título:
Determinación de la masa molar de un metal por reacción con un ácido.
Objetivo:
Calcular la masa molar del Mg a partir de 0,02 g de este y HCl en exceso.
Material:
•
Tijeras
•
Cinta de Mg
•
Tapón de corcho
•
Lima
•
Bureta
•
HCl(aq)
•
Termómetro
•
Barómetro
•
Balanza electrónica
•
Embudo
•
Dos vasos de precipitados
•
Soporte universal
•
Pinza
•
Vidrio de reloj
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•
Regla
•
Sacacorchos, o en su defecto, algo capaz de agujerear el tapón de corcho.
Desarrollo:
Antes de comenzar la experiencia es necesario determinar el volumen que tiene el espacio
comprendido entre la salida de la bureta y la primera marca. Para ello, llenamos un vaso de
precipitados de agua y llenamos la bureta hasta la marca más baja. Vaciamos el vaso de precipitados
y lo llenamos con el agua de la bureta. Volvemos a llenar ese volumen en la bureta usando un
segundo vaso de precipitados, ahora vertemos el contenido del primero en la bureta. El aumento de
volumen es el volumen contenido entre el pico de la bureta y la línea inferior. Imagen del proceso:
a
Vaso 1
2a = b
Vaso 1
Vaso 1
b
Vaso 1
El vaso 2 se
necesita para llenar
la bureta en la
tercera imagen
La representación
es esquemática y
la representación
de las buretas las
hace parecer
pipetas.
Medimos la temperatura y presión del lugar de la experiencia con termómetro y barómetro.
Utilizando regla y tijeras, corto 15 centímetros de la cinta de magnesio. Colocamos el vidrio de
reloj en la balanza, pulsamos TARA, colocamos el trozo de magnesio cortado en el vidrio y
observamos el valor de su masa. Mediante una proporción calculamos la longitud de cinta que se
corresponde con una masa de 0,02 gramos de magnesio y la medimos y cortamos con uso de regla y
tijeras.
Utilizamos una lima para moldear un tapón de corcho. El objetivo de dicha
acción es que el tapón encaje, futuramente, en la boca de la bureta. Tras
moldearlo, usamos el sacacorchos para agujerear el tapón. Colocamos los 0,02
Corcho
Mg
gramos de magnesio enrollados de forma cilíndica, estando este cilindro
perpendicular al tronco de cono que forma el corcho. Imagen: visión de un corte lateral del corcho.
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Armamos el soporte universal con una pinza que agarre a la bureta, que debe estar con la llave de
paso cerrada. Llenamos un vaso de precipitados con agua y vertemos, con ayuda de un embudo, el
agua poco a poco en la bureta hasta llenar 2 mililitros, más o menos. Repetimos el proceso con una
cantidad de HCl suficiente para consumir todo el magnesio y completamos con más agua hasta
llenar la bureta.
Colocamos el vaso de precipitados anterior bajo el soporte. Liberamos la bureta de las pinzas, le
damos la vuelta y la volvemos a sujetar con las pinzas unidas al soporte. Ahora nos fijamos en que
el nivel de agua y HCl desciende. Ese hueco entre el pico de la bureta y los líquidos es el volumen
de hidrógeno desprendido. Cuando acabe la reacción medimos el número marcado en la bureta y
añadimos el volumen entre el pico y la primera marca, que en conjunto, son los mililitros de
hidrógeno desprendidos.
Datos y simbología:
Nota: El símbolo ( ) indica datos no medidos en la experiencia que serán calculados con los
datos experimentales.
La reacción que se da es esta: Mg2 HCl  MgCl 2 H 2
Vinf... Volumen entre el fin de la bureta y la marca más baja: 10 mL = 0,01 L
Vsuper... Volumen de hidrógeno que ocupa la parte de la bureta que está graduada: 9 mL = 0,009 L
Vtot... Volumen total de hidrógeno desprendido en la reacción
P... Presión atmosférica: 1,016 atm
T...Temperatura ambiente: 20ºC = 293 K
R... Constante universal de los gases ideales: 0,082
atm⋅L
mol⋅K
l1... Longitud de la primera porción de cinta de magnesio: 15 cm
l2... Longitud de la segunda porción de cinta de magnesio: ( ) cm
m1... Masa de l1: 0,2 g
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m2... Masa de l2:: 0,02 g
nH ... Cantidad de hidrógeno que surge: ( ) mol
2
mMg... Cantidad de magnesio que desaparece: ( ) mol
Me... Masa molar experimental del Mg: ( )
Mr... Masa molar real del Mg: 24,3
g
mol
g
mol
Cálculos:
V inf V super =V tot =0,019 L
l1 l2
m ⋅l
= l 2= 2 1 =1,5 cm
m1 m2
m1
P⋅V =n⋅R⋅T  n H =
2
P⋅V tot
=8,035⋅10−4 mol H 2
R⋅T
n Mg =n H =8,035⋅10−4 mol Mg
2
M=
m2
g
=24,89
n Mg
mol
Errores:
Calculemos el error relativo
∣M exp−M real∣
Er=
M real
⋅100=0,0243
El error relativo porcentual sería: 2,43 %
•
Las causas del error, que es un normal (ni grande ni pequeño); son varias:
•
La exactitud de los instrumentos de laboratorio al medir, por ejemplo aplicado la bureta y el
volumen o a la regla y la longitud de la cinta de magnesio.
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•
La medición del volumen de la parte inferior de la pipeta es un proceso susceptible a un
error importante, debido a la pérdida de agua durante los trasvases.
Conclusiones:
•
El objetivo, aunque con un cierto error, ha sido cumplido.
•
Hubiera sido mejor haber realizado más de una medida en lo tocante a la parte inferior de la
bureta.