Determinación de propiedades Físicas

Universidad libre Pereira-facultad de ingenierías
Ingeniería civil
Química general y laboratorio
Experimento #1
Determinación de propiedades físicas
Grupo 04
Fabián Marulanda castaño
4519527
Estefanía Camacho
93080910990
Robinson Polanco
341211048
Profesor:
Hernando maya
Pereira
Agosto 16 de 2011
Objetivos

Familiarizarnos de manera responsable con algunos instrumentos
para el óptimo trabajo en el laboratorio.

Conocer algunas técnicas de laboratorio para la identificación de
sustancias químicas.

Identificar las sustancias en base a las constantes físicas obtenidas
experimentalmente, correlacionándolas con los valores reportados
en la bibliografía.
Marco teórico
En esta experiencia se busca la identificación de algunas propiedades
físicas para identificar sustancias químicas. Para lograr dicho alcance se
hace uso de las siguientes propiedades:
1. Punto de Fusión:
El punto de fusión es la temperatura a la que un elemento o
compuesto cambia de estado sólido a líquido, en una atmósfera de
presión. Es una propiedad física de cada sustancia.
Si se calienta un sólido lentamente, se observa que éste aumenta
su temperatura; cuando se alcanza la temperatura de fusión, y
mientras dura ésta, la temperatura permanece constante. En este
momento, el líquido está en equilibrio con el sólido. Cuando toda la
sustancia se ha fundido, si se sigue calentando, la temperatura
vuelve a aumentar.
El punto de fusión de un compuesto puro, en muchos casos se dá
como una sola temperatura, ya que el intervalo de fusión puede ser
muy pequeño (menor a 1º). En cambio, si hay impurezas, éstas
provocan que el punto de fusión disminuya y el intervalo de fusión
se amplíe.
2. Punto de Ebullición:
El punto de ebullición de una sustancia es la temperatura a la cual
dicha sustancia cambia su estado de líquido a gaseoso. La
ebullición permanece constante durante todo el tiempo de
ebullición.
El punto de ebullición de un líquido está en relación con la presión
que existe en su superficie (presión atmosférica) y con la presión
del vapor saturado. En el punto de ebullición, y durante el
transcurso de la misma, estas presiones permanecen idénticas.
3. Densidad:
La densidad de una sustancia es la cantidad de masa contenida en
una de unidad de volumen. Esta propiedad física se determina por
su igualdad al cociente de la masa por el volumen de la sustancia,
lo cual permite inferir que la densidad es directamente proporcional
a la masa y lo es inversamente proporcional al volumen.
La densidad de una sustancia puede variar si se cambia la presión
o la temperatura. En el caso de que la presión aumente, la
densidad del material también lo hace; por el contrario, en el caso
de que la temperatura aumente, la densidad baja. Sin embargo
para ambas variaciones, presión y temperatura, existen
excepciones, por ejemplo para sólidos y líquidos el efecto de la
temperatura y la presión no es importante, a diferencia de los
gases que se ve fuertemente afectada.
La densidad está relacionada con el grado de acumulación de
materia (un cuerpo compacto es, por lo general, más denso que
otro más disperso), pero también lo está con el peso. Así, un
cuerpo pequeño que es mucho más pesado que otro más grande
es también mucho más denso. Esto es debido a la relación
existente entre masa y peso.
MATERIALES PARA TRABAJAR
Para llevar a cabo este procedimiento se necesitan los siguientes
materiales.
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
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Vidrio de reloj
Soporte universal
Pinza para soporte
Mechero
Tubo Thiele
Tubo de vidrio de 2 mm de diámetro
Varilla de vidrio
Tubos capilares
Termómetro
Espátula
Gotero
Picnómetro
Balanza
Tubo de vidrio de 10 a 12 mm de diámetro
Sustancias problema
PUNTO DE FUSIÓN
LLENADO REQUERIDO
DEL TUBO DE THILE CON
GLISERINA (reactivo)
ADECUACION DE TUBOS DE
MUESTRA (2MMDIAMETRO Y
SECCIONES DE 8-10CM),
PULVERIZACION SOBRE VIDRIO
DE RELOJ Y ENVASADO DE LA
SUSTANCIA
CALENTAMIENTO DE CAPILAR SUJETADO
AL TERMOMETRO 2-3 G/M DETERMINAR
LA TEMPERATURA DE FUSION Y TOMAR
DATOS DE LA TEMPERATURA A LA CUAL
INICIA A FUNDIR, Y A LA TEMPERATURA
QUE SE LICUA LA MUESTRA Y
CUALQUIER OTRO TIPO DE CAMBIO
PUNTO DE
BULLICION
Verter un tubo de 2 mm de diámetro y de
6 a 8 cm de largo cerrado en un extremo,
5 gotas de la muestra x.
Introducir boca bajo un capilar
de 0.5 mm de diámetro en el
tubo de 2 mm de diámetro.
Ligar el tubo contenido el
capilar, al termómetro
garantizando un perfecto
amarre.
Introducir termómetro y tubo en el
tubo de thiele antes usado en el
ejercicio de punto de fusión.
Calentamiento del baño, lentamente
hasta que el capilar desprenda
burbujas.
Se anota la temperatura registrada cuando
dejan de desprenderse burbujas y antes del
que el líquido entre nuevamente en el
capilar, esta temperatura es el punto de
ebullición de la muestra a la presión
atmosférica
DETERMINACION
DE LA DENSIDAD
Se pesa el picnómetro
como primer paso para
hallar su volumen.
Se llena completamente
el picnómetro con agua
y se pesa en la misma
balanza.
De una tabla sacamos la
densidad del agua a
temperatura ambiente.
Teniendo estos datos se
halla el volumen del
picnómetro.
Se adecua el picnómetro
enjuagando con acetona
y secándolo bien.
Se llena de nuevo el picnómetro
con el líquido problema y se
calcula la densidad del líquido
utilizando los datos previamente
adquiridos.
REGISTRO FOTOGRAFICO
En esta experiencia se obtienen los siguientes datos:
PUNTO DE FUSION
Temperatura ºC
28ºC
32ºC
61ºC
90ºC
118ºC
139ºC
159ºC
Tiempo
Os
30 s
60 s
90 s
120 s
150 s
191 s
TEMPERATURA
PUNTO DE FUSION
180
160
140
120
100
80
60
40
20
0
Serie 1
0s
30 s
60 s
90 s
TIEMPO
120 s
150 s
191 s
PUNTO DE EBULLICION
TEMPERATURA
Temperatura ºC
40 ºC
78 ºC
Tiempo
0s
22 s
PUNTO DE EBULLICION
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Serie 1
0s
22 s
TIEMPO
CALCULOS Y RESULTADOS
Con los datos obtenidos en laboratorio tenemos una parte significativa para
descubrir qué tipo de sustancias se experimentaron; sin embargo hacen falta
los siguientes cálculos:
Volumen del picnómetro
Peso del picnómetro vacío = 12.1 g.
Peso del picnómetro más agua = 22.1 g.
De la resta de estos dos datos optemos la masa del agua = 10 g
Densidad del agua = 1 g/cm3
De la formula D = M/V
V = M*D V = 10 g * 1g/cm3
V = 10 cm3
DETERMINACION DE LA DENSIDAD DE LA MUESTRA
Peso del picnómetro vacío = 12.1 g
Peso de la muestra más picnómetro = 20 g
Peso de la muestra = 7.9 g
Volumen de la muestra = 10 cm3
D = M/V
D = 7.9 g / 10 cm3
D = 0.79 g/cm3
1) explicar cómo se hace la calibración de un termómetro para las
determinaciones de las temperaturas de fusión y de ebullición.
Se hace con 5 sustancias con pureza analítica 99.99%, que difieran
entre si, 10 a 25 grados centígrados, a lo largo de la escala del
termómetro ,cada una tiene un punto de ebullición o de fusión, que es su
huella digital, esta no varía, por lo cual, si varia la temperatura que
marca el termómetro, se anota, al final, se ve cual fue su desviación, de
más o de menos, se saca un promedio, y este promedio, es el que se
usa para rectificar las lecturas del termómetro. Luego, este termómetro,
sirve para calibrar otros termómetros, poniéndolos a ambos, en un baño
maría, con diferentes sustancias, a diferentes temperaturas. O en un
baño de aceite mineral, si es un termómetro de escala mayor de 250
grados centígrados.
2) como se haría la determinación del punto de fusión de una mezcla
de dos sustancias.
El punto de fusión mixto sirve para identificar una sustancia. en donde se
prepara una mezcla intima 1:1 del compuesto desconocido con una
muestra del compuesto de referencia, para esto se utilizan tres tubos
para el punto de fusión que contengan respectivamente el compuesto
desconocido, el conocido y una mezcla de ambos compuestos, y se
calienta
al
mismo
tiempo
y
en
el
mismo
aparato.
si los tres se funden simultáneamente, el compuesto desconocido es
idéntico
al
de
referencia
si la mezcla tiene un punto de fusión intermedio entre los otros dos (y el
compuesto desconocido tiene el punto de fusión menor), el compuesto
desconocido es probablemente una muestra impura del compuesto de
referencia.
Si la mezcla tiene el punto de fusión más bajo, las otras dos sustancias
son compuestos diferentes aunque por casualidad tengan puntos de
fusión idénticos.
3) cuál es la importancia de determinar las propiedades físicas de las
sustancias como las que se hicieron en estos experimentos.
este procedimiento es muy importante porque arroja los datos que son
básicos para la clasificación de las sustancias ,teniendo en cuenta de la
gran variedad de sustancias que hay en nuestro planeta ,es necesario
saber y tener la capacidad de identificarlas para así obtener el mayor
provecho posible de las mismas.
4) explique por qué tomo las temperaturas que reporta como el punto
de fusión y de ebullición respectivamente.
Bueno primero que todo tomamos las temperaturas por que hacen parte
de los procesos físicos que nos pidieron y por qué mediante a esos
resultados obtenidos tenemos fundamentos para identificar el tipo de
sustancia experimentada.
CONCLUSIONES

De este informe concluimos que; el trabajo en laboratorio es una técnica
fundamental para el aprendizaje, cuando de química se trata ya que
facilita la correcta asimilación del tema específico, que en este caso es
la determinación de propiedades físicas.

El equipo de trabajo antes de proceder debe tener muy claro; con que,
para que y de qué manera se trabajara.

Cada uno de los integrantes del equipo debe tener bien definido su rol,
para que al final de laboratorio se puedan obtener buenos resultados.

Basándonos en los datos obtenidos (punto de ebullición de la muestra
78 oC, densidad de la muestra 0.79 g/cm 3) concluimos en base a la tabla
No 1 que es el compuesto ETANOL.

Del ejercicio de laboratorio se determinó en base a la teoría, el
experimento y los cálculos; el tipo de sustancia, pero los resultados no
fueron totalmente exactos, por los errores que se cometieron por
inexperiencia.

Se concluye que la sustancia al cual se le efectuó el ejercicio de punto
de fusión es diferente al etanol, porque de los tres datos obtenidos el de
fusión no coincide con el de la densidad y el de punto de ebullición.
NORMAS DE SEGURIDAD
GLICERINA
La glicerina es un líquido viscoso incoloro, inodoro, higroscópico y dulce. Los
términos glicerina o glicerol son utilizados son utilizados indistintamente para
referirse al compuesto.
NORMAS
-
-
-
Precauciones personales: deben ser observadas. No inhale vapores /
aerosoles.
Precauciones medioambientales: no permita entrar en sistema de
alcantarillado.
Método de limpieza: absorba o contenga el líquido con arena, tierra o
con material de control. Traspalar a un conveniente, claro y marcado
container para su disposición.
Almacenamiento: mantenga el contenedor bien cerrado. Evite la luz
solar directa, fuentes de calor y agentes de oxidación fuertes.
Almacénelo en temperatura ambiente.
Protección de ojos: gafas de seguridad.
PICTOGRMA
AGUA DESTILADA
El agua destilada es aquella cuya composición se basa en la unidad de
moléculas de H2O. Es aquella a la que se le han eliminado las impurezas e
iones mediante destilación.
NORMAS
-
primeros auxilios: No aplicable.
medidas de lucha contra incendios: no aplicable.
medidas que deben tomarse en caso de vertido accidental: no es
necesaria ninguna medida de precaución.
manipulación y almacenamiento: almacenar en recipientes limpios. no
son necesarias medidas adicionales.
controles de exposición / protección individual: no aplicables
PICTOGRAMA
ACETONA
La acetona o propanona es un compuesto químico de fórmula química CH3
(CO) CH3 del grupo de las cetonas que se encuentra naturalmente en el medio
ambiente. A temperatura ambiente se presenta como un líquido incoloro de olor
característico. Se evapora fácilmente, es inflamable y es soluble en agua. La
acetona sintetizada se usa en la fabricación de plásticos, fibras, medicamentos
y otros productos químicos, así como disolvente de otras sustancias químicas.
NORMAS
-
usar siempre protección personal asi sea corta la exposición.
Mantener estrictas normas de higiene.
No fumar.
Conocer donde esta el equipo para la atención de emergencias.
Rotular los recipientes adecuadamente
Lugares ventilados, frescos y secos.
Separados de materiales incompatibles
PICTOGRAMA
4. BIBLIOGRAFIA
Cisproquim S.A.
RESTREPO HINCAPIE, Carlos Alberto. Factores físico-químicos, Armenia:
Universidad del Quindío, 1999. Pág. 9 – 15.
Miliarium: Ingeniería Civil y Ambiental. Clasificación de sustancias. En línea
http://www.miliarium.com/monografias/Directiva_Sustancias_Quimicas/ , 2001.
La
web
del
profesor..
En
línea.
http://webdelprofesor.ula.ve/ciencias/rmhr/Index_archivos/SeguridadLabQuimI.
pdf.
http://www.gustavheess.com/pdf/6015seg.pdf
http://www.t3quimica.com/pdfs/34i_aigua_destilada.pdf
http://es.wikipedia.org/wiki/Agua_destilada
http://es.wikipedia.org/wiki/Acetona
http://www.cisproquim.org.co/HOJAS_SEGURIDAD/Metil_etil_cetona.pdf
http://www.todoexpertos.com/categorias/ciencias-eingenieria/quimica/respuestas/1410111/punto-de-fusion-mixto