DETERMINACION DEL PESO ATOMICO Y PESO EQUIVALENTE

DETERMINACION DE LA MASA MOLAR DE UN METAL
APRENDIZAJE ESPERADO:
En este práctico se pretende que el alumno a través de diversos cálculos y consideraciones
químicas determine el peso equivalente y peso atómico de un metal, en base a la cantidad de
Hidrógeno gaseoso (H2 ) liberado en su reacción con un ácido clorhídrico.
INTRODUCCION:
El peso atómico de un elemento es un número que indica cómo se relaciona la masa de un átomo
de ese elemento con la masa patrón de un átomo de referencia.
En 1961 se adoptó una nueva escala de pesos atómicos, para ser usados en química y física,
basada en el isótopo 12 del carbono, carbono doce (simbolizado por 12C) que tiene exactamente el
valor de 12 uma (unidad de masa atómica). Esta unidad de masa atómica se define exactamente
como 1/12 de la masa del átomo de 12C. Su tamaño extremadamente pequeño, es cómodo para la
descripción del peso de los átomos.
Peso equivalente se define como el peso de un elemento que se combina (o equivale) con 8,000
partes de oxígeno o 1,008 partes de hidrógeno.
ACTIVIDAD EXPERIMENTAL
MATERIALES Y REACTIVOS
Probeta, cubeta, soporte universal, regla (trae el alumno), matraz Erlenmeyer con tapón y tubo de
desprendimiento, termómetro, barómetro, Magnesio en cinta (Mg°), HCl de concentración 2N.
METODICA
Determinaremos la masa molar del magnesio, para lo cual vamos a medir el volumen de hidrogeno
desprendido cuando una masa conocida de magnesio reacciona con exceso de acido clorhídrico:
Mg (s)+ 2 HCl(ac)→ MgCl2 (ac)+ H2 (g)
Si medimos exactamente la masa de un trozo de magnesio, de acuerdo con las relaciones
estequiométricas, el número de moles de hidrógeno obtenido es igual al número de moles de
magnesio que reaccionaron. Para medir el número de moles de hidrógeno recurrimos a la
ecuación de los gases ideales
Para obtener el número de moles de hidrógeno, teniendo en cuenta que al recogerlo sobre
agua lo que tendremos será una mezcla de gases (hidrógeno y vapor de agua) a la
temperatura a la que se encuentre el agua (ley de Dalton).
Ya con esto estamos en condiciones de realizar nuestro cálculo final.
Los metales activos reaccionan con los ácidos desprendiendo dihidrógeno. Esta propiedad permite
calcular la masa molar del equivalente del metal, si se determina la masa de dihidrógeno que se produce
a partir de una masa dada del metal.
RESUMAMOS
Se hace reaccionar una cantidad conocida de Mg° (en gramos), con exceso de solución de HCl.
Se mide el volumen de H2 obtenido, su temperatura y se calcula su presión.
La presión de vapor del agua a la temperatura medida se busca en tablas.
Con estos datos se puede determinar el peso equivalente del Mg° y su peso atómico.
La presión de vapor de un líquido es lo que ejerce su vapor en el equilibrio a una temperatura.
PROCEDIMIENTO:
1. Pese exactamente un trozo de unos 5 cm de cinta de Mg.
2. Coloque una cantidad suficiente de agua en una cubeta. Arme el montaje de la Figura.
3. Llene cuidadosamente la probeta con agua, tápela con la palma de la mano e inviértala sumergiéndola en
la cubeta. Cuide que no entre aire en la probeta (no deben quedar burbujas dentro de la probeta). Fije la
probeta, mediante una pinza al soporte universal.
4. Coloque 30 ml de HCl 2N en el matraz erlenmeyer.
5. Preocúpese de tener a mano el tapón del matráz erlenmeyer antes de introducir la cinta de Mg en dicho
matráz.
6. Introduzca el extremo del tubo de desprendimiento en la boca de la probeta.
7. Deje caer dentro del matráz erlenmeyer la cinta de Mg° e inmediatamente tape herméticamente el
matráz.
8. Agite suave y periódicamente el matráz, mientras ocurre la reacción.
9.- Anote sus datos (Volumen de gas recogido, altura de la columna de agua, temperatura del agua en la
cubeta, presión barométrica)
CÁLCULOS
1.- Utilizando los datos PH2 , T y VH2 y aplicando la ecuación general de los gases ideales, se puede
calcular el número de moles de hidrógeno desprendidos.
2.- Sabiendo este número de moles, se puede determinar la masa del hidrógeno liberado.
3.- Como toda la cinta de magnesio se consumió y se conocía su masa con exactitud, pueden
relacionarse estos pesos y obtener el peso atómico del magnesio.
OBSERVACIÓN: para el cálculo de PH2 (Presión parcial de hidrógeno) considere
P atm = PH2 + P VH2O + P columna de agua
RESUELVA ANTES DEL PRACTICO:
1.- 0,0659 gramos de hidrogeno ocupan 521 mL a 9°C. Calcule:
a) los moles de hidrogeno gaseoso.
b) la presión que ejerce el hidrogeno en mmHg.
2.- Se recoge hidrógeno a 18 °C por desplazamiento de agua en una probeta invertida, obteniendo los
siguientes datos:
Presión atmosférica = 755,7 mmHg
Presión de vapor de agua a 18 °C = 16;5 mmHg
Altura de columna de agua sobre el nivel 10,4 cm.
Calcule la presión debida al hidrogeno en atm. (1 cm = 0,74 mmHg)
ESQUEMA EXPERIMENTO:
3
Volumen de gas de H2 en cm
Altura de agua en cm
Cinta Mg →
Solucion de HCl
NOTA:
Recuerde repasar la materia de este práctico antes de realizar su laboratorio.
BIBLIOGRAFIA
Fuentes cibernéticas
http://www.fq.uh.cu/webeco/determinacion_masa_molar.htm
http://palmera.pntic.mec.es/~atola/Laboratorio/Practicas%201_%20Bachillerato/MASA%20MOLAR%20D
EL%20MAGNESIO.pdf
Química general e inorgánica 10. Guillermo Garzón.
Fundamentos de Química. Ralph Burns.
Manuales Laboratorio Eliana Letelier. 2000-2008
ELIANA LETELIER ALBORNOZ
UNIVERSIDAD DE TALCA
INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS NATURALES
2011