Guía de Laboratorios

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD
ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS TECNOLOGIA E INGENIERIA
GUIA COMPONENTE PRÁCTICO DEL CURSO: 201604 – FISICOQUIMICA
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA
ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS TECNOLOGIA E INGENIERIA
GUÍA COMPONENTE PRÁCTICO
201604 –
FISICOQUIMICA
OSVALDO GUEVARA VELANDIA
ING. DOLFFI ROFRIGUEZ Acreditador
ING. MARTHA CECILIA VINASCO Director
2014.
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ASPECTOS DE PROPIEDAD INTELECTUAL Y VERSIONAMIENTO
Las Guías de laboratorio de Fisicoquímica, inicialmente formaron parte del
módulo fue diseñado en el año 1991 por EL Químico Luis Evaristo Ayuso
Martínez e impreso en los talleres gráficos de Unisur, para la Universidad Nacional
Abierta y a Distancia.
De allí se actualizaron por el Ingeniero Rubén Darío Múnera en el 2006 quien ha
sido tutor de la UNAD en el CEAD PALMIRA, con revisión por parte de los tutores
Norman Andrés Serrano Forero y Carlos Germán Pastrana B.; y los Docentes
Víctor Jairo Fonseca Vigoya y Manuel Lozano Rigueros.
A partir del segundo periodo de 2010, se realiza la actualización por Osvaldo
Guevara Velandia, Ingeniero Químico, quien se ha desempeñado como tutor de
la ECBTI del CEAD de Duitama y fue ajustada por la Ing. Martha Cecilia Vinasco
actual directora nacional del curso.
La Ing. Dolffi Rodríguez, apoyó el proceso de revisión y acreditación de
contenidos.
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INDICE DE CONTENIDO
Contenido
1. CARACTERÍSTICAS GENERALES ................................................................. 5
1.1. Introducción ...................................................................................................... 5
1.2. Justificación ...................................................................................................... 5
1.3. Propósitos: ........................................................................................................ 6
1.4. Objetivos: .......................................................................................................... 6
1.5. Metas: ............................................................................................................... 6
1.6. Competencias: .................................................................................................. 7
1.7. Denominación de Practicas .............................................................................. 7
1.8. Seguridad industrial .......................................................................................... 7
2. DESCRIPCIÓN DE PRÁCTICAS ..................................................................... 8
2.1. PRACTICA No. 1 Determinación del calor de una reacción química ................ 8
Intencionalidades formativas: .............................................................................. 8
2.2. PRACTICA No. 2 – Determinación De Una Constante De Equilibrio ............. 17
2.3. PRACTICA No. 3 – Equilibrio Líquido-Vapor En Un Sistema Binario.
Determinación de un Azeótropo ............................................................................ 24
2.4. PRACTICA No. 4 – Determinación de la tensión superficial de líquidos puros y
soluciones ............................................................................................................. 33
2.5. PRACTICA No. 5 Adsorción en la Interface Sólido – Líquido ......................... 43
2.6. PRÁCTICA No. 6 Cinética de reacción: azul de metileno – ácido ascórbico .. 49
1.1. PRACTICA No. 7 Diagrama de Solubilidad de tres componentes .................. 57
FUENTES DOCUMENTALES ............................................................................... 67
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INDICE DE FIGURAS
Figura 1. Ejemplos esquemáticos de calorímetros sencillos ................................. 10
Figura 2. Montaje para la determinación de la Temperatura de ebullición ............ 29
Figura 3. Diagrama triangular para el sistema ácido acético, agua y triclorometano
.............................................................................................................................. 60
INDICE DE TABLAS
Tabla 1. Volúmenes de solución para los sistemas Fe+3 - SCN- ........................... 21
Tabla 2. Mezclas para elaboración de la curva de calibración Índice de refracción
vs. composición ..................................................................................................... 28
Tabla 3. Constantes de la ecuación de Antoine .................................................... 30
Tabla 4. Tensión superficial del agua a diferentes temperaturas ................... 38
Tabla 5. Composición de las muestras preparadas para determinar la curva de
solubibilidad........................................................................................................... 63
Tabla 6. Composición en peso al aparecer la turbidez en cada una de las muestras
.............................................................................................................................. 64
Tabla 7. Porcentaje en peso de cada uno de los componentes en cada muestras al
aparecer turbidez. ................................................................................................. 64
Tabla 8. Recopilación de datos de las rectas de reparto ...................................... 64
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1. CARACTERÍSTICAS GENERALES
1.1.
Introducción
La Universidad Nacional Abierta y a Distancia UNAD, dentro de las fases de
aprendizaje establece tres momentos reconocimiento, profundización y
transferencia, las guía de prácticas de fisicoquímica están relacionada con esta dos
últimas fases, en ellas el estudiante podrá verificar y contrastar algunas de las leyes
y teorías que sustentan muchos de los procesos fisicoquímicos, a través
experiencias sencillas, que estimulan a los estudiantes a observar, manipular,
controlar reportar, analizar y discutir los resultados obtenidos.
La guía comprende 7 prácticas, abarca las tres unidades didácticas del curso, se
sugiere su realización en el orden diseñado, de tal forma que cronológicamente sea
coherente con el desarrollo de las actividades diseñadas en el campus virtual.
En cada práctica se relaciona la unidad didáctica, el capítulo y las lecciones que la
sustentan, por ello se solicita al estudiante leer y profundizar con anterioridad, y
podrá comprender e interpretar los resultados con éxito.
Se deja a criterio del tutor encargado de la orientación de las prácticas en cada
centro, con base en disponibilidad de equipos y reactivos, la selección y desarrollo
de las guías a aplicar, sin embargo se recomienda que la intensidad mínima sea de
12 horas.
1.2.
Justificación
La Fisicoquímica es una ciencia básica , su comprensión e interpretación se facilita
a través del desarrollo práctico en las cuales se demuestran los principios y leyes
que sustentan muchos de los procesos industriales, facilita cálculo de
requerimientos energéticos, el control y optimización de procesos, la comprensión
de fenómenos de transferencia de masa y calor; por tanto se constituye en eje
fundamental para operaciones como cristalización, destilación, absorción,
destilación, extracción líquido-líquido, adsorción entre otros; si se comprende cual
es la fuerza que provoca o induce los procesos, se podrá garantizar su dirección
control, y optimización.
Las guías entonces acortan necesariamente la brecha entre la teoría, y la práctica.
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1.3.
Propósitos:
• Fortalecer los conocimientos y fundamentos de la Fisicoquímica, aplicados y
verificados en prácticas de laboratorio.
• Preparar al estudiante en los conocimientos básicos acerca de las leyes más
generales de la fisicoquímica para poder determinar las propiedades de las diversas
sustancias en diferentes condiciones.
• Contribuir al desarrollo de las bases conceptuales básicas del estudiante y de su
espíritu investigativo a través del desarrollo de competencias básicas, complejas y
transversales a partir del estudio sistemático de nociones, conceptos y
problemáticas básicas que configuran el campo general de la fisicoquímica.
1.4.
Objetivos:
• Aplicar los principios de la termodinámica aplicada a procesos adiabática y
reacciones de equilibrio.
• Comprender las relaciones que sustentan el equilibrio de fases, de dos y tres
componentes.
• Interpretar fenómenos de superficie como tensión superficial y adsorción,
relacionado los factores en modelos matemáticos.
• Analizar los factores relacionados con la velocidad de una reacción química.
1.5.
Metas:
• Presentar y sustentar un informe personal de trabajo como resultado del estudio y
análisis sistemático de un determinado campo del saber por él seleccionado, en
donde transfiera la utilización de nociones y conceptos en el análisis de algunas
problemáticas de la fisicoquímica, utilizando un lenguaje amplio relacionado con
ella.
• Identificar una problemática de su región acorde con los temas de la materia y
aplicará los conocimientos adquiridos.
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1.6.
Competencias:
• El estudiante describe y analiza de manera suficiente las nociones y los conceptos
que constituyen el campo de la fisicoquímica en el estudio de problemáticas que se
plantean.
• El estudiante comprende e interiorizar los conocimientos de fisicoquímica, para
resolver problemas en su campo.
• El estudiante comunica los conocimientos adquiridos a sus compañeros y en
general a la comunidad académica.
• El estudiante reconoce las bases de la fisicoquímica para enfrentar problemas
relacionados con esta área y así poderlos solucionar adecuadamente.
1.7.
Denominación de Practicas
Practica No. 1 Determinación Del Calor De Una Reacción Química
Practica No. 2 Determinación De Una Constante De Equilibrio
Practica No. 3 Equilibrio Líquido-Vapor en un Sistema Binario – Determinación de
un Azeótropo.
Practica No. 4 Determinación de la Tensión Superficial de Líquidos Puros y
Soluciones.
Practica No. 5. Adsorción en la Interface Sólido – Líquido
Practica No. 6 Cinética de reacción: Azul de metileno – ácido ascórbico.
Practica No. 7 Diagrama de Solubilidad de tres componentes
Número de horas: 18 Horas
Ponderación: 25%
Puntaje: 125 puntos / 500 puntos
1.8.
Seguridad industrial
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Manipular cuidadosamente los diferentes reactivos, verificar el nivel de riesgo de
cada uno, y siempre mantenga y respete todas las normas de seguridad. En cada
práctica se específica el nivel de riesgo.
2. DESCRIPCIÓN DE PRÁCTICAS
2.1. PRACTICA No. 1 Determinación del calor de una reacción química
Tipo de práctica: Presencial
Porcentaje de evaluación: 14.4%
Temáticas de la práctica: Calor sensible, calor latente, leyes de la termodinámica,
energía libre de Gibbs.
Intencionalidades formativas:
Propósito(s):
• Fortalecer los conceptos desarrollados en el curso de termodinámica y
profundizados en Fisicoquímica, específicamente los que involucran transferencia
de energía en forma de calor, identificando procesos adiabáticos, calor sensible y
calor latente
Objetivo(s):
• Comprender y aplicar los fundamentos de la calorimetría.
• Identificar y calibrar un calorímetro adiabático.
• Determinar el calor o entalpía de la reacción de neutralización del HCl con NaOH.
Meta(s):
• Presentar y sustentar un informe en pequeños grupos colaborativos, donde se
evidencia la participación individual y refleje el estudio y análisis de la práctica,
organizando, sistematizando y discutiendo los resultados de laboratorio, y su
contraste con las teorías o leyes específicas.
• Identificar desviaciones de modelos matemáticos o datos teóricos, y las posibles
causas de error y desviación
Competencia(s):
• El estudiante describe y analiza de manera suficiente los conceptos
termodinámicos como calor sensible, calor latente, proceso adiabático.
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• El estudiante comunica los conocimientos adquiridos a sus compañeros y en
general a la comunidad académica, con un producto final escrito y sometido a
evaluación
• El estudiante describe áreas o campos de acción en los cuáles puede transferir
los conocimientos adquiridos.
Fundamentación Teórica
Es importante que el estudiante autónomamente estudie temas referentes a calor
de reacción, refuerce conceptos de termodinámica específicamente reacciones de
neutralización, calor específico, y cálculos de calor latente y sensible, acá se
relacionan los conceptos básicos, que se van a aplicar en la práctica uno.
Entalpía o calor de reacción
El calor absorbido o cedido por un sistema durante un proceso a presión constante,
es la entalpía de dicho proceso y puede medirse empleando un calorímetro
adiabático, es decir, aislado térmicamente de sus alrededores.
Si el proceso es una reacción química, se habla de la Entalpía o calor de reacción.
En la presente práctica, se determinará le entalpía o calor de neutralización de un
ácido fuerte, ácido clorhídrico, con un álcali fuerte, hidróxido de sodio. En este caso,
se obtiene un producto neutro, el agua, más los iones Cl- y Na+.
En todas las reacciones de neutralización en que intervienen ácidos y bases fuertes,
el producto es el agua; por lo tanto, la entalpía de reacción (neutralización), es
siempre la misma y corresponde a la entalpía de formación del agua cuyo valor es
de 13,7 Kcal. /mol o 57,32 KJ /mol.
Tal como se mencionó anteriormente, este proceso se efectúa a presión constante;
por lo cual puede afirmarse que el calor generado en la reacción es la variación en
la entalpía del sistema. Como la entalpía es una función de estado, es decir depende
únicamente del estado inicial y final del sistema, se puede escribir que:
El calorímetro
El calorímetro adiabático es en un recipiente construido de tal manera que su interior
quede aislado térmicamente del ambiente.
Un termo o vaso Dewar es un buen ejemplo de un calorímetro adiabático. Consiste
en una botella de vidrio de doble pared, entre las que se ha hecho vacío para
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disminuir la transmisión de calor por conducción y convección. La pared interna está
recubierta de color plateado para disminuir las pérdidas por radiación.
Complementan el dispositivo una tapa aislante, un termómetro y un agitador. (Ver
Figura 1 a).
El módulo anteriormente descrito puede ser reemplazado por dos o tres vasos de
icopor de unos 200-500 mL, colocados uno dentro del otro y soportados por un vaso
de precipitados, ver Figura 1 b.
Figura 1. Ejemplos esquemáticos de calorímetros sencillos
Descripción de la práctica
En la práctica se determina el calor de reacción de neutralización de un ácido fuerte
(ácido clorhídrico) con una base fuerte (hidróxido de sodio), para ello se tendrán
soluciones de estos dos reactivos con una concentración conocida; la reacción se
llevará a cabo en un recipiente que impida la transferencia de calor a los
alrededores, de tal forma que el calor generado en la reacción puede estimarse por
un aumento de temperatura de la mezcla.
Considerando que no hay un aislante ideal y que no toda la energía se emplea para
elevar la temperatura de la mezcla, sino que una parte es absorbida por las paredes
y los demás elementos del calorímetro, se debe efectuar una calibración previa para
determinar la cantidad de calor absorbida por el calorímetro y emplear este valor
para corregir las determinaciones que se realicen en él.
Recursos a utilizar en la práctica (Equipos / instrumentos)
Equipos
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





Calorímetro adiabático
Balanza analítica con precisión de pesada de 1 mg o 0,1 mg
Plancha de calentamiento o mechero Bunsen
Termómetros hasta 110 °C con precisión de 0,5 °C.
Alambre de agitación o agitador mecánico de agitación suave
Cronómetros
Materiales















Vasos de precipitado de 600, 250 y 100 mL
Balones aforados de 500, 250 y 100 mL
Probetas de 250, 100 y 50 mL
Bureta de 25 mL con división de 0,1 mL
Vidrios de reloj o recipientes pesa sustancias de metal
Espátulas o cucharas de tamaño pequeño
Soporte universal, pinzas y nueces
Guantes desechables de látex
Guantes de carnaza u otros termo resistentes
Reactivos
Agua destilada
Solución de hidróxido de sodio valorada de concentración alrededor de 1 N
Solución de ácido clorhídrico valorada de concentración alrededor de 1 N.
Biftalato de potasio sólido para valorar el hidróxido de sodio.
Indicador de fenolftaleína
Seguridad Industrial
Manipular cuidadosamente el hidróxido de sodio y el ácido clorhídrico debido a que
son reactivos corrosivos y generan vapores al ser mezclados con agua. Deben ser
manejados dentro de una cabina extractora de vapores o en un lugar bien ventilado.
Conocimiento previo para el desarrollo de la práctica.
Unidad 1: Equilibrio de fases de un componente y clases de soluciones Capitulo 1.
Energía Libre Y Equilibrio En Sistemas Unicomponentes Lección 1. Energía libre de
Gibbs y Helmoltz
Forma de trabajo: A preciados estudiantes, para el éxito y comprensión de la
práctica se recomienda cumplir con los siguientes pasos:
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 Trabajo individual: el estudiante obtiene las guías de laboratorio, prepara un pre
informe que contenga: resumen conocimientos previos, diagrama de flujo de la
marcha de la práctica y tabla de resultados en blanco.
 Trabajo grupal: En grupo de trabajo, todos los estudiantes realizan la práctica #1
de laboratorio, para ello previamente deben identificar los materiales que se
requiere. Tenga presente que el desempeño individual como grupal, serán
tenidos en cuenta en la rúbrica de evaluación del informe de laboratorio.
 Informe final: El grupo de trabajo realiza los cálculos respectivos, analiza los
resultados y responde los interrogantes planteados.
Procedimiento:
1. Calibración del calorímetro
a)
b)
c)
d)
e)
f)
g)
h)
i)
j)
Prepare el calorímetro de tal manera que el extremo del agitador y del
termómetro queden a unos dos centímetros del fondo.
Adicione 50 o 100 mL de agua1 a temperatura ambiente. Tape y permita
que ocurra el equilibrio térmico. Registre la temperatura inicial y el volumen
exacto de agua.
Caliente una porción de agua hasta una temperatura cercana a 40 °C.
Registre el valor exacto de la temperatura y adicione 50 o 100 mL de esta
agua al calorímetro, tapando rápidamente para evitar la pérdida de calor.
Registre el volumen exacto de agua adicionada.
Agite y lea la temperatura cada 10-15 segundos, durante 5 minutos.
Continúe leyendo la temperatura en función del tiempo hasta que esta alcance
un valor constante o presente un descenso regular durante 5 minutos.
Destape el calorímetro, retire el agua y seque perfectamente todas las partes.
Repita el procedimiento anterior una vez más para obtener una réplica de los
datos.
Calcule la capacidad calorífica del calorímetro.
2. Determinación del calor de neutralización del HCl con NaOH
a)
1
Prepare el calorímetro de tal manera que el extremo del agitador y del
termómetro queden a unos dos cm del fondo.
Los volúmenes de agua o solución deben ser tales que al final, el calorímetro quede lleno hasta
las ¾ partes de su capacidad. El bulbo del termómetro debe quedar sumergido en todo momento.
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b)
c)
d)
e)
f)
g)
h)
i)
j)
Adicione 50 o 100 mL de solución de HCl 1 N a temperatura ambiente. Tape
y permita que ocurra el equilibrio térmico. Registre la temperatura inicial y el
volumen exacto de solución adicionada.
Mida un volumen igual de solución de NaOH 1 N y mida su temperatura.
Trate que la temperatura de esta solución sea la misma del HCl dentro del
calorímetro; para esto puede enfriarla o calentarla suavemente.
Registre el valor exacto de la temperatura de la solución de NaOH y
adiciónela al calorímetro, tapando rápidamente para evitar la pérdida de calor.
Agite y lea la temperatura cada 10-15 segundos, durante 5 minutos.
Continúe agitando y leyendo la temperatura en función del tiempo hasta que
esta alcance un valor constante o presente un descenso regular durante 5
minutos.
Destape el calorímetro, retire la mezcla. Lave y seque perfectamente todas
las partes.
Repita el procedimiento anterior una vez más para obtener una réplica de
los datos.
Calcule el calor de reacción.
Cálculo de la capacidad calorífica del calorímetro
Con la medida de la variación de la temperatura del agua, es posible calcular
el calor que ésta ha cedido. Dado que el sistema es adiabático, el calor cedido
por el agua, Q1, es igual al calor tomado por el calorímetro2, Q2.
El calor cedido por el agua, -Q1 (El signo indica pérdida de energía), es:
Donde,
m es la masa total de agua adicionada al calorímetro.
c es el calor específico del agua (1 cal /g*°C o 4,184 J /g*°C).
Ti es la temperatura del agua calentada, inmediatamente antes de adicionarla al
calorímetro.
Tf es la temperatura final del agua en el calorímetro = Temperatura del sistema.
Por otra parte, el calor absorbido por el calorímetro, +Q2 (El signo indica ganancia
de energía), es:
2
El sistema no es perfectamente adiabático, así que pueden presentarse algunas pérdidas de
energía; sin embargo para los efectos de la práctica estas no se consideran significativas.
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Donde,
K es la capacidad calorífica o equivalente en agua, del calorímetro.
T0 es la temperatura inicial del calorímetro más el agua a temperatura ambiente.
TF es la temperatura final del agua en el calorímetro = Temperatura del sistema.
Como se dijo antes, -Q1 = +Q2, entonces:
3. Cálculo del calor de neutralización
El calor liberado por la neutralización se emplea en incrementar la temperatura de la
mezcla y en elevar la temperatura del calorímetro.
El calor necesario para elevar la temperatura de la mezcla de soluciones es:
Donde,
msol es la masa total de las soluciones adicionadas al calorímetro.
csol es el calor específico de la solución3.
Ta es la temperatura inicial de la solución de HCl.
Tb es la temperatura inicial de la solución de NaOH
TP es la temperatura final de la mezcla en el calorímetro = Temperatura del
sistema.
El calor empleado en elevar la temperatura del calorímetro es
3
Tomando un valor de csol igual al calor específico del agua, se comete un error que no es significativo
para los propósitos de la práctica.
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Entonces, el calor liberado en el proceso es:
Los valores de calor de neutralización se expresan en unidades de energía por
mol de sustancia; por lo tanto, el calor de neutralización medido es:
Donde n es el número de moles de ácido o álcali neutralizadas4.
Sistema de Evaluación



Elaboración de preinforme, por parte del estudiante o su grupo de trabajo.
Desempeño, actitud, y desenvolvimiento durante la sesión de laboratorio
Realización del informe de laboratorio
Contenido del preinforme:
Cubierta con: Título de la práctica, Nombre del curso, Número de Grupo de curso
con Nombre completo de los estudiantes, número del documento de identidad,
carrera a la que pertenecen y correo electrónico









Título de la práctica.
Objetivos.
Marco teórico. (Teoría acerca del tema de desarrollo del laboratorio)
Lista de materiales y/o reactivos.
Diagrama simplificado del procedimiento.
Tabla de datos y observaciones. (en blanco).
Cálculos (espacio para realizarlos).
Aplicaciones de esta práctica en su profesión (ES MUY IMPORTANTE).
Bibliografía.
Contenido del informe:
4 Si las soluciones de HCl y NaOH no son exactamente de la misma concentración, tomar como n las moles del reactivo
que se haya consumido totalmente (reactivo limitante). Para conocer esto, verificar el pH de la mezcla final para
determinar su carácter ácido o básico.
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










Cubierta con Título de la práctica, Nombre del curso, Número de Grupo de
curso con Nombre completo de los estudiantes, número del documento de
identidad, carrera a la que pertenecen y correo electrónico
Título de la práctica.
Objetivos.
Lista de materiales y/o reactivos.
Diagrama simplificado del procedimiento.
Tabla de datos y observaciones. (Diligenciados).
Cálculos (Elaborados).
Análisis de resultados con las gráficas, fotos, dibujos requeridos
Análisis de gráficas y/o de resultados.
Conclusiones.
Bibliografía.
Rúbrica de evaluación
Criterio de desempeño de la actividad individual
Aspectos
evaluados Valoración alta
Valoración media
Preinforme El estudiante entregó el El preinforme entregado
preinforme, de acuerdo a no corresponde a lo
lo solicitado en la guía de solicitado
o
fue
laboratorios
desarrollado
parcialmente
(5 puntos)
(2 puntos)
Desarrollo El estudiante evidenció el
conocimiento
de
los
del
El estudiante evidencia
laboratorio lineamientos teóricos y
dificultades
en
el
procedimentales, observó
desarrollo
del
las
normas
de
laboratorio, no observó
comportamiento en el
las
normas
de
laboratorio y con su
comportamiento en el
trabajo pudo alcanzar los
laboratorio.
objetivos propuestos en la
guía de laboratorio
(8 puntos)
(4 puntos)
El estudiante entregó el El
informe
fue
Informe
informe, de acuerdo a lo presentado de manera
solicitado en la guía de incompleta,
no
laboratorios, evidenciando evidenciando
en el análisis de resultados entendimiento de los
Valoración baja
P/má
xima
El estudiante omitió
entregar el preinforme
5
(0 puntos)
El estudiante no asistió al
laboratorio
8
(0 puntos)
El estudiante no participó
de la elaboración del 5
laboratorio
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su entendimiento de los resultados obtenidos en
contenidos del curso
el laboratorio
(5 puntos)
(2 puntos)
(0 puntos)
PUNTAJE FINAL DE LA ACTIVIDAD
18
Retroalimentación
El tutor encargado de la práctica entregará la respectiva retroalimentación
del informe de laboratorio, basado en la rúbrica de evaluación.
2.2. PRACTICA No. 2 – Determinación De Una Constante De Equilibrio
Tipo de práctica: Presencial
Porcentaje de evaluación: 14.4%
Temáticas de la práctica: Equilibrio químico, energía libre de Gibbs, principio de
Le- chateliere.
Intencionalidades formativas
Propósito(s):
• Fortalecer los conceptos desarrollados en el curso de termodinámica y
profundizados en Fisicoquímica, específicamente los principios aplicados a sistemas
que se encuentran en equilibrio químico, comprendiendo su desarrollo y valoración
de la constante de equilibrio.
Objetivos
• Comprender y aplicar los fundamentos del equilibrio químico.
• Determinar el valor de la constante de equilibrio de un sistema químico.
• Aplicar métodos gráficos al análisis de resultados obtenidos
Meta(s):
• Presentar y sustentar un informe en pequeños grupos colaborativos, donde se
evidencia la participación individual y refleje el estudio y análisis de la práctica,
organizando, sistematizando y discutiendo los resultados de laboratorio, y su
contraste con las teorías o leyes específicas.
Identificar desviaciones de modelos matemáticos o datos teóricos, y las posibles
causas de error y desviación.
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Competencia(s):
• El estudiante describe y analiza de manera suficiente los conceptos
termodinámicos como equilibrio químico, y su relación con el principio de Lechateliere.
• El estudiante transfiere y socializa los conocimientos adquiridos a sus compañeros
y en general a la comunidad académica, con un producto final escrito y sometido a
evaluación
• El estudiante describe áreas o campos de acción en los cuáles puede transferir los
conocimientos adquiridos.
Fundamentación Teórica
Establecer si al mezclar dos sustancias, estas realmente reaccionan y forman
productos estables cualitativamente es factible por la percepción de los sentidos, se
puede observar si hay desprendimiento de gases, formación de precipitados, o
cambios de coloración; sin embargo no se define si la totalidad de los reactivos
reaccionaron, cantidad de productos formados, o si coexisten estas sustancias en
equilibrio, un método aplicable para esta última, es determinar si hay o no un
equilibrio químico, a través de una proporción entre productos y reactivos,
denominada constante de equilibrio, K equilibrio, que indica en que extensión dicho
equilibrio se desplaza hacia los productos o hacia los reactivos. Entre mayor sea el
valor de la constante, la reacción tiende a desplazarse preferentemente hacia la
formación de los productos. El valor de K equilibrio es constante, bajo unas condiciones
específicas de temperatura y presión. Es importante indicar, no todas las reacciones
químicas generan equilibrios químicos.
Descripción de la práctica:
En la práctica dos se estudia el sistema conformado por el ion férrico, Fe3 , y el ion
tiocianato, SCN-, en un medio ácido. La reacción de estas dos especies produce un
complejo fuertemente coloreado cuya concentración se mide fácilmente por
espectrofotometría. A continuación se muestra la ecuación correspondiente a la
reacción mencionada:
La constante de equilibrio para esta reacción se representa de la siguiente manera:
Se emplearan concentraciones bajas de los reactivos con el fin de que las
concentraciones calculadas sean muy cercanas a las concentraciones reales
presentes en la solución final.
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Se prepararán cinco sistemas diferentes en equilibrio a partir de cantidades
conocidas de Fe+3 y SCN-. El complejo formado se medirá por espectrofotometría y
su concentración se determinará a partir de una curva de calibración construida
previamente.
La curva de calibración se preparará a partir de las soluciones empleadas,
mezclando cantidades crecientes de SCN- con un exceso del ion Fe+3 para desplazar
el equilibrio hacia la formación del complejo coloreado asegurar que todo el ion
tiocianato ha reaccionado.
Recursos a utilizar en la práctica (Equipos / instrumentos)
Equipos
 Espectrofotómetro UV-Visible con capacidad de lectura a 447 nm.
 Balanza analítica con precisión de pesada de 1 mg o 0.1 mg.
 Cabina extractora de vapores
Materiales









Vasos de precipitado de 250 y 100 mL
Balones aforados de 500, 250 y 100 mL
Probetas de 250, 100 y 50 mL
Bureta de 25 mL con división de 0,1 mL
Pipetas aforadas de 1, 2, 5 y 10 mL
Vidrios de reloj o recipientes pesa sustancias de metal
Espátulas o cucharas de tamaño pequeño
Agitadores de vidrio
Guantes desechables de látex
Reactivos
•
 Agua destilada.
 Solución ácida de tiocianato de potasio: 0.002 M en KSCN y 0.25 M en HNO3.
 Solución ácida de Hierro férrico: 0,002 M en Fe(NO3)3 y 0.25 M en HNO3.
 Solución de HNO3 0.25 M.
Seguridad Industrial
Manipular cuidadosamente los reactivos, especialmente el ácido nítrico debido a su
corrosividad y la generación de vapores. Debe ser manejado dentro de una cabina
extractora de vapores y en un lugar bien ventilado.
Conocimiento previo para el desarrollo de la práctica.
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Unidad 1: Equilibrio de fases de un componente y clases de soluciones Capitulo 1 .
Energía libre y equilibrio en sistemas unicomponentes Lección 2. Equilibrio Químico
Forma de trabajo: Apreciados estudiantes, para el éxito y comprensión de la
práctica se recomienda cumplir con los siguientes pasos:



Trabajo individual: el estudiante obtiene las guías de laboratorio, prepara un
pre informe que contenga: resumen conocimientos previos, diagrama de flujo
de la marcha de la práctica y tabla de resultados en blanco.
Trabajo grupal: En grupo de trabajo, todos los estudiantes realizan la práctica
#1 de laboratorio, para ello previamente deben identificar los materiales que
se requiere. Tenga presente que el desempeño individual como grupal, serán
tenidos en cuenta en la rúbrica de evaluación del informe de laboratorio
Informe final: El grupo de trabajo realiza los cálculos respectivos, analiza los
resultados y responde los interrogantes planteados.
Procedimiento:
1. Elaboración de la curva de calibración
a. En seis balones aforados de 100 mL, pipetee respectivamente 1, 2, 4, 5, 7 y
10 mL de la solución ácida de KSCN .
b. Adicione, a cada balón, 25 mL de la solución ácida de Fe+3. Complete a volumen
con agua destilada.
c. Prepare un blanco de reactivos con 25 mL de la solución ácida de Fe+3
completando a 100 mL con agua destilada (Blanco 1).
d. Permita el desarrollo del color por cinco minutos. Transcurrido este tiempo, mida
la Absorbancia de cada una de las soluciones a 447 nm, ajustando el
100 % T del espectrofotómetro con el blanco de reactivos.
e. Almacene los residuos de las soluciones empleadas en un recipiente de vidrio o
plástico debidamente identificado como “RESIDUOS DE FeSCN+2 y HNO3”.
f. Elabore la curva de calibración tal como se indica en el numeral 3.1.
2. Determinación de la Constante de Equilibrio del sistema Fe3+ - SCNa. Prepare las soluciones del sistema en estudio, de acuerdo con los datos en la
tabla No. 1.
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Tabla 1. Volúmenes de solución para los sistemas Fe+3 - SCN-
b. Una vez preparadas las diferentes soluciones, permita el desarrollo de color por 5
minutos.
c. Mida las absorbancias a 447 nm, ajustando el 100 % T del espectrofotómetro con
el blanco de reactivos de SCN- y HNO3 (Blanco 2).
d. Almacene los residuos de las soluciones empleadas en un recipiente de vidrio o
plástico debidamente identificado como “RESIDUOS DE FeSCN+2 y HNO3 ”.
e. Determine la constante de equilibrio como se indica en el numeral 3.2.
Cálculos y gráficos.
Curva de calibración.
a. Calcule la concentración de FeSCN+2 en cada una de las soluciones preparadas
para la curva de calibración, asumiendo que todo el ion SCN- se consume en la
reacción.
b. Elabore una gráfica de Absorbancia vs. (FeSCN+2). Elimine los puntos que se
desvíen de la tendencia lineal y calcule la pendiente y el intercepto de la recta
obtenida.
c. La ecuación de dicha recta es de la forma:
Donde,
m es la pendiente.
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b es el intercepto con el eje y.
Cálculo de la constante de equilibrio Keq
Calcule la concentración de FeSCN+2 en equilibrio en los sistemas 1 a 5,
interpolando en la curva de calibración elaborada o despejando el valor de
(FeSCN+2) de la ecuación de la recta.
Calcule las concentraciones de los iones sistemas Fe+3 y SCN- en equilibrio en los
sistemas 1 a 55.
Calcule los valores de Kequilibrio para los sistemas 1 a 5. Calcule el promedio de los
cinco valores obtenidos.
Sistema de Evaluación



Elaboración de preinforme, por parte del estudiante o su grupo de trabajo.
Desempeño, actitud, y desenvolvimiento durante la sesión de laboratorio
Realización del informe de laboratorio
Contenido del preinforme:
Cubierta con: Título de la práctica, Nombre del curso, Número de Grupo de curso
con Nombre completo de los estudiantes, número del documento de identidad,
carrera a la que pertenecen y correo electrónico









5
Título de la práctica.
Objetivos.
Marco teórico. (Teoría acerca del tema de desarrollo del laboratorio)
Lista de materiales y/o reactivos.
Diagrama simplificado del procedimiento.
Tabla de datos y observaciones. (en blanco).
Cálculos (espacio para realizarlos).
Aplicaciones de esta práctica en su profesión (ES MUY IMPORTANTE).
Bibliografía.
Note que la estequiometria de la reacción es uno a uno. El número de moles de Fe3CN+2
formado es igual al número de moles de Fe+3 y SCN consumidos.
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Contenido del informe:











Cubierta con Título de la práctica, Nombre del curso, Número de Grupo de
curso con Nombre completo de los estudiantes, número del documento de
identidad, carrera a la que pertenecen y correo electrónico
Título de la práctica.
Objetivos.
Lista de materiales y/o reactivos.
Diagrama simplificado del procedimiento.
Tabla de datos y observaciones. (Diligenciados).
Cálculos (Elaborados).
Análisis de resultados con las gráficas, fotos, dibujos requeridos
Análisis de gráficas y/o de resultados.
Conclusiones.
Bibliografía.
Rúbrica de evaluación
Criterio de desempeño de la actividad individual
Aspectos
evaluados Valoración alta
Valoración media
Preinforme El estudiante entregó el El preinforme entregado
preinforme, de acuerdo a no corresponde a lo
lo solicitado en la guía de solicitado
o
fue
laboratorios
desarrollado
parcialmente
(5 puntos)
(2 puntos)
Desarrollo El estudiante evidenció el
conocimiento
de
los
del
El estudiante evidencia
laboratorio lineamientos teóricos y
dificultades
en
el
procedimentales, observó
desarrollo
del
las
normas
de
laboratorio, no observó
comportamiento en el
las
normas
de
laboratorio y con su
comportamiento en el
trabajo pudo alcanzar los
laboratorio.
objetivos propuestos en la
guía de laboratorio
(8 puntos)
(4 puntos)
El estudiante entregó el El
informe
fue
Informe
informe, de acuerdo a lo presentado de manera
solicitado en la guía de incompleta,
no
Valoración baja
P/má
xima
El estudiante omitió
entregar el preinforme
5
(0 puntos)
El estudiante no asistió al
laboratorio
8
(0 puntos)
El estudiante no participó
de la elaboración del 5
laboratorio
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laboratorios, evidenciando evidenciando
en el análisis de resultados entendimiento de los
su entendimiento de los resultados obtenidos en
contenidos del curso
el laboratorio
(5 puntos)
(2 puntos)
(0 puntos)
PUNTAJE FINAL DE LA ACTIVIDAD
18
Retroalimentación
El tutor encargado de la práctica entregará la respectiva retroalimentación del
informe de laboratorio, basado en la rúbrica de evaluación.
2.3. PRACTICA No. 3 – Equilibrio Líquido-Vapor En Un Sistema Binario.
Determinación de un Azeótropo
Tipo de práctica: Presencial
Porcentaje de evaluación: 14.4%
Horas de la práctica: 2 horas
Temáticas de la práctica: Ley de Raoult, destilación fraccionada, equilibrio de
fases, azeotrópos.
Intencionalidades formativas:
Propósito(s):
• Fortalecer los conceptos desarrollados en el curso de Fisicoquímica,
específicamente la temática relacionada con sistemas binarios, enfatizando en
soluciones homogéneas.
Objetivos
• Estudiar experimentalmente el comportamiento de sistemas binarios mediante la
composición de mezclas líquido-vapor en equilibrio.
• Determinar gráficamente el cumplimiento o desviación de la Ley de Raoult en los
sistemas estudiados.
• Determinar la presencia de mezclas azeótropicas en los sistemas estudiados.
• Aplicar los principios de la destilación simple a la separación de los componentes
de una mezcla sencilla de dos líquidos miscibles.
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Meta(s):
• Presentar y sustentar un informe en pequeños grupos colaborativos, donde se
evidencia la participación individual y refleje el estudio y análisis de la práctica,
organizando, sistematizando y discutiendo los resultados de laboratorio, y su
contraste con las teorías o leyes específicas.
• Identificar desviaciones de modelos matemáticos o datos teóricos, y las posibles
causas de error y desviación.
Competencia(s):
• El estudiante describe y analiza de manera suficiente los principios que rigen la
destilación fraccionada, variables de control.
• El estudiante transfiere y socializa los conocimientos adquiridos a sus compañeros
y en general a la comunidad académica, con un producto final escrito y sometido a
evaluación
• El estudiante describe áreas, aplicaciones industriales o campos de acción en los
cuáles puede transferir los conocimientos adquiridos.
Fundamentación Teórica:
Un caso muy común en la industria química y la industria de alimentos es tener una
mezcla de dos o más líquidos miscibles, y separarlo en sus componentes puros.
Cuando existen diferencias apreciables en sus puntos de ebullición, la operación
unitaria recomendada para su separación es la destilación, los principios que la
rigen se evidencian a través de diagramas de presión composición y temperatura
composición; la forma e identificación de las regiones del diagrama permiten
establecer el estado y composición de cada fase.
En esta parte se debe diferenciar entre soluciones ideales y no ideales; tomando
como solución ideal aquella que sigue la ley de Raoult y solución no ideal aquella
que se desvía de esta ley. Estas desviaciones pueden ser positivas o negativas. El
primer caso ocurre cuando la mezcla presenta una presión de vapor mayor a la
predicha por la Ley de Raoult; el segundo caso ocurre cuando la presión de vapor
de la mezcla resulta ser menor a la predicha por esta Ley.
En algunos casos estas desviaciones son tan grandes que causan la aparición de
máximos o mínimos en las gráficas Temperatura vs. Composición o Presión vs.
Composición. En dichos puntos, las curvas de líquido y vapor se hacen tangentes
entre sí, es decir que la composición del líquido es igual a la composición del vapor.
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Estas mezclas se denominan azeótropos y no pueden ser separadas en sus
componentes mediante un proceso de destilación simple.
En la presente práctica se examina la presencia de azeótropos en mezclas binarias
de líquidos miscibles.
Descripción de la práctica
Se toma un sistema conformado por dos líquidos miscibles, los sistemas propuestos
son: agua – 1 propanol; o acetona – cloroformo, a cada sistema se preparan
mezclas o soluciones conocidas con el propósito de elaborar una curva patrón,
tomando como variable dependiente índice de refracción. Esta curva nos permitirá
determinar la concentración de una muestra que contenga estos dos componentes,
con solo medir el índice de refracción.
La mezcla es sometida a destilación fraccionada, controlando temperatura, y
regularmente tomando muestras del vapor condensado y del residuo de fondo,
asumiendo que estos dos se encuentran en equilibrio.
Recursos a utilizar en la práctica (Equipos / instrumentos)
Equipos
•
•
•
•
•
Montaje experimental tal como se muestra en la Fig. 1
Plancha de calentamiento o mechero Bunsen
Termómetros hasta 150 °C con precisión de 0.5 °C.
Refractómetro
Balanza Analítica
Materiales
•
•
•
•
•
•
•
•
Recipientes de vidrio con tapa hermética
Pipetas graduadas de 5, 10 y 25 mL
Vasos de precipitado de 250 y 100 mL
Probetas de 250 y 100 mL
Pipetas Pasteur o jeringas de vidrio de 10 mL de capacidad
Soporte universal, pinzas y nueces
Peras de succión o pipeteadores
Guantes desechables de látex
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•
Guantes aislantes de carnaza
Reactivos y otros productos
•
•
•
•
Agua destilada
1-Propanol
Acetona
Cloroformo
Seguridad industrial:
Los solventes orgánicos empleados son tóxicos, muy volátiles y dos de ellos
(acetona y 1-propanol), son inflamables. El montaje empleado para efectuar la
destilación debe ensamblarse preferentemente dentro de una cabina extractora de
vapores o al lado de una ventana abierta para ventilar permanentemente.
En lo posible se debe evitar el uso de mechero para efectuar el calentamiento; si
solamente se dispone de este elemento, la llama debe apagarse siempre que se
vaya a tomar una muestra.
Los recipientes que contienen solventes inflamables deben mantenerse tapados y
alejados de la llama.
Conocimiento previo para el desarrollo de la práctica.
Unidad 2. Sistemas multicomponentes
Capítulo 2. Equilibrio de fases en sistemas multicomponentes
Forma de trabajo:
A preciados estudiantes, para el éxito y comprensión de la práctica se recomienda
cumplir con los siguientes pasos:



Trabajo individual: el estudiante obtiene las guías de laboratorio, prepara un pre
informe que contenga: resumen conocimientos previos, diagrama de flujo de la
marcha de la práctica y tabla de resultados en blanco.
Trabajo grupal: En grupo de trabajo, todos los estudiantes realizan la práctica
#3 de laboratorio, para ello previamente deben identificar los materiales que se
requiere. Tenga presente que el desempeño individual como grupal, serán
tenidos en cuenta en la rúbrica de evaluación del informe de laboratorio
Informe final: El grupo de trabajo realiza los cálculos respectivos, analiza los
resultados y responde los interrogantes planteados.
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Procedimiento:
1. Elaboración de la Curva de Calibración de Índice de refracción vs. Composición
Prepare por pesada, las mezclas que se indican en la tabla 2 y enváselas en
recipientes de vidrio con tapa hermética. Con el fin de evitar la evaporación de
los componentes, abra los recipientes solamente el tiempo necesario y trabaje
siempre a una temperatura baja.
Tabla 2. Mezclas para elaboración de la curva de calibración Índice de refracción
vs. Composición
Sistema 1 Agua – 1-Propanol
Sistema 2 Acetona –
Cloroformo
Agua (g)
1-Propanol (g)
Acetona (g)
Cloroformo (g)
9,0
1,0
8,0
2,0
8,0
2,0
6,0
4,0
7,0
3,0
5,0
5,0
6,0
4,0
4,0
6,0
5,0
5,0
3,0
7,0
4,0
6,0
2,0
8,0
3,0
7,0
1,5
8,5
2,0
8,0
1,0
9,0
1,0
9,0
0,5
9,5
b. Mida el índice de refracción de los líquidos puros y de las mezclas preparadas.
La temperatura de las mezclas y los líquidos puros debe ser la misma en el
momento de efectuar la medición.
2. Determinación de la Temperatura de Ebullición en función de la Composición
a. Prepare un montaje tal como se muestra en la Figura 2.
b. Coloque en el balón6 50 - 60 mL del líquido más volátil (Componente 1). Verifique
que las uniones no tengan escapes y que el agua de refrigeración esté abierta.
c. Caliente suavemente hasta que el sistema llegue al equilibrio; esto es, que ocurra
una ebullición regular y la temperatura del líquido sea constante.
6
El balón de tres bocas debe ser de 200-250 mL
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d. Una vez alcanzado el equilibrio, registre las temperaturas y tome muestras pequeñas
del líquido y del vapor condensado, las cuales deben ser envasadas rápidamente
en frascos de vidrio con cierre hermético.
e. Permita que las muestras tomadas de líquido y vapor se aclimaten y mida el índice
de refracción. Asegure que la temperatura de estas muestras es la misma a la cual
se efectuaron las medidas para la elaboración de la curva de calibración.
f. Adicione 10 mL del segundo componente al balón y repita el procedimiento indicado
en c., d. y e.
g. De la manera indicada anteriormente, tome datos para diferentes mezclas obtenidas
por adiciones sucesivas de 10 mL del segundo componente, hasta que el volumen
adicionado sea 60 mL.
h. Suspenda la calefacción y la refrigeración. Una vez frío el balón, desarme el montaje
y séquelo perfectamente.
i. Ensamble nuevamente el montaje y repita el procedimiento, comenzando en el literal
b. Adicionando el líquido menos volátil (componente 2).
j. Elabore una gráfica de Índice de refracción vs. Fracción molar para cada uno de los
sistemas en estudio.
3. Gráfico Experimental Temperatura de Ebullición vs. Fracción molar
a. Interpole en las curvas elaboradas, los valores de índice de refracción de las
muestras de líquido y vapor condensado para hallar su composición.
Figura 2. Montaje para la determinación de la Temperatura de ebullición7
Para cada uno de los sistemas estudiados, registre los diferentes valores
7
Tomado de http://www.mty.itesm.mx/dia/deptos/iq/iq95-972/destb.PDF
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hallados, en una tabla como se muestra a continuación.
T ebullición
(°C)
nLíquido
nCondensado
X1
Y1
Donde:
n es el índice de refracción del líquido o del vapor condensado
x1 es la fracción molar del componente más volátil, en el líquido
y1 es la fracción molar del componente más volátil, en el vapor condensado
c. Con los datos obtenidos, elabore una gráfica de Tebullición vs. Fracción molar.
4. Gráfico Ideal Temperatura de Ebullición vs. Fracción molar
Elabore las gráficas ideales para los dos sistemas estudiados de la siguiente
manera:
a. Selecciones dos temperaturas, T intermedia1 y T intermedia 2, intermedias a los puntos
de ebullición de los dos componentes.
b. Calcule la presión de vapor de los componentes puros a las dos temperaturas
escogidas aplicando la ecuación de Antoine:
Dónde: A, B y C son constantes determinadas experimentalmente, disponibles en
la literatura.
P es la presión de vapor expresada en mm Hg.
T es la temperatura expresada en °C.
En la tabla 3 se presentan los valores de A, B y C para la acetona, el cloroformo y
el 1-propanol.
Tabla 3. Constantes de la ecuación de Antoine 8
8
Tomado de C.M. ROMERO y L.H. BLANCO, “TOPICOS EN QUÍMICA BASICA” p.p. 235
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Para obtener datos del agua, consulte en la literatura datos de P vapor para
diferentes temperaturas9.
c. Calcule la fracción molar del componente 1 en el líquido, x1 , y en el vapor, y1 ;
a las dos temperaturas escogidas mediante las siguientes ecuaciones:
d. Localice los valores de x1 y y1 para las dos temperaturas escogidas, en la gráfica
elaborada en el numeral 5.2.
e. Trace una recta que una los dos puntos de composición del líquido y otra que una
los dos puntos de composición del vapor. Extrapole las rectas para que corten el eje
de temperatura para x1 o y1 = 0 y x1 o y1 = 1.
f. Empleando los datos obtenidos experimentalmente, elabore una gráfica de y1 vs.
x1 .
Sistema de Evaluación



Elaboración de preinforme, por parte del estudiante o su grupo de trabajo.
Desempeño, actitud, y desenvolvimiento durante la sesión de laboratorio
Realización del informe de laboratorio
Contenido del preinforme:
9 Consulte las gráficas al final del artículo “Examining Water Vapor Pressure as a Function of Temperature”
anexo a esta guía.
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Cubierta con: Título de la práctica, Nombre del curso, Número de Grupo de curso
con Nombre completo de los estudiantes, número del documento de identidad,
carrera a la que pertenecen y correo electrónico









Título de la práctica.
Objetivos.
Marco teórico. (Teoría acerca del tema de desarrollo del laboratorio)
Lista de materiales y/o reactivos.
Diagrama simplificado del procedimiento.
Tabla de datos y observaciones. (en blanco).
Cálculos (espacio para realizarlos).
Aplicaciones de esta práctica en su profesión (ES MUY IMPORTANTE).
Bibliografía.
Contenido del informe:











Cubierta con Título de la práctica, Nombre del curso, Número de Grupo de
curso con Nombre completo de los estudiantes, número del documento de
identidad, carrera a la que pertenecen y correo electrónico
Título de la práctica.
Objetivos.
Lista de materiales y/o reactivos.
Diagrama simplificado del procedimiento.
Tabla de datos y observaciones. (Diligenciados).
Cálculos (Elaborados).
Análisis de resultados con las gráficas, fotos, dibujos requeridos
Análisis de gráficas y/o de resultados.
Conclusiones.
Bibliografía.
Rúbrica de evaluación
Criterio de desempeño de la actividad individual
Aspectos
evaluados Valoración alta
Valoración media
Preinforme El estudiante entregó el El preinforme entregado
preinforme, de acuerdo a no corresponde a lo
lo solicitado en la guía de solicitado
o
fue
laboratorios
desarrollado
parcialmente
(5 puntos)
(2 puntos)
Valoración baja
P/má
xima
El estudiante omitió
entregar el preinforme
5
(0 puntos)
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Desarrollo El estudiante evidenció el
conocimiento
de
los
del
El estudiante evidencia
laboratorio lineamientos teóricos y
dificultades
en
el
procedimentales, observó
desarrollo
del
las
normas
de
laboratorio, no observó
comportamiento en el
las
normas
de
laboratorio y con su
comportamiento en el
trabajo pudo alcanzar los
laboratorio.
objetivos propuestos en la
guía de laboratorio
(8 puntos)
(4 puntos)
El estudiante entregó el El
informe
fue
Informe
informe, de acuerdo a lo presentado de manera
solicitado en la guía de incompleta,
no
laboratorios, evidenciando evidenciando
en el análisis de resultados entendimiento de los
su entendimiento de los resultados obtenidos en
contenidos del curso
el laboratorio
(5 puntos)
(2 puntos)
PUNTAJE FINAL DE LA ACTIVIDAD
El estudiante no asistió al
laboratorio
8
(0 puntos)
El estudiante no participó
de la elaboración del
5
laboratorio
(0 puntos)
18
Retroalimentación
El tutor encargado de la práctica entregará la respectiva retroalimentación del
informe de laboratorio, basado en la rúbrica de evaluación.
2.4. PRACTICA No. 4 – Determinación de la tensión superficial de
líquidos puros y soluciones
Tipo de práctica: Presencial
Porcentaje de evaluación: 14.4%
Horas de la práctica: 2 horas
Temáticas de la práctica: Capilaridad, tensión superficial, fenómenos de superficie.
Intencionalidades formativas:
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Propósito(s):
Fortalecer los conceptos relacionados
específicamente tensión superficial
con
fenómenos
de
superficie,
Objetivos
•
•
•
•
Determinar la tensión superficial de etanol
Observar el efecto de un electrolito fuerte sobre la tensión superficial del agua.
Observar el efecto de la adición de un detergente sobre la tensión superficial
del agua.
Comprender la relación entre la naturaleza de un líquido puro y su tensión
superficial y el efecto causado por la presencia de solutos
Meta(s):
Presentar y sustentar un informe en pequeños grupos colaborativos, donde se
evidencia la participación individual y refleje el estudio y análisis de la práctica,
organizando, sistematizando y discutiendo los resultados de laboratorio, y su
contraste con las teorías o leyes específicas.
Identificar desviaciones de modelos matemáticos o datos teóricos, y las posibles
causas de error y desviación.
Competencia(s):



El estudiante describe y analiza el fenómeno de tensión superficial, forma de
identificarlo y causas de su presencia.
El estudiante transfiere y socializa los conocimientos adquiridos a sus
compañeros y en general a la comunidad académica, con un producto final
escrito y sometido a evaluación
El estudiante describe áreas, aplicaciones industriales o campos de acción en
los cuáles puede transferir los conocimientos adquiridos.
Fundamentación Teórica
Los fenómenos de superficie son aquellos en que se ven involucradas las moléculas
localizadas en la interfase de dos medios no miscibles en contacto mutuo; por
ejemplo la interfase agua-aceite o la interfase agua-aire.
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Para el caso de la interfase líquido-aire, una molécula que está en el interior del
líquido, está rodeadas por otras moléculas similares, de tal modo que las fuerzas
intermoleculares que actúan sobre ella se anulan entre sí. Por el contrario, una
molécula del líquido que está en la superficie está rodeada, por abajo por moléculas
similares y por la parte de arriba, por moléculas de aire que ejercen sobre ella una
fuerza mucho menor. Esto da como resultado una fuerza neta en la superficie del
líquido dirigida hacia su interior que trata de impedir que las moléculas escapen.
Esta fuerza se denomina Tensión Superficial o Interfacial.
Una consecuencia de este fenómeno es el que una gota de líquido siempre tiende
a reducir su superficie tomando una forma esférica.
Existen varias formas de medir la tensión superficial; En general, todos los métodos
lo que hacen es tratar de separar unas moléculas de otras y medir la fuerza
necesaria para lograr esa separación.
Uno de estos métodos consiste en medir la fuerza necesaria para desprender una
gota de un líquido que gotea a través de un capilar y se denomina método del peso
de gota o método del estalagnómetro. En este caso, la gota cae cuando alcanza un
tamaño tal que su peso es infinitesimalmente superior a la tensión superficial del
líquido.
En este caso, consideramos un líquido que fluye lentamente a través de un capilar
de radio r. En el instante inmediatamente anterior al desprendimiento de la gota, se
tiene la siguiente condición de equilibrio:
𐑄 es la tensión superficial del líquido.
m es la masa de la “gota ideal”.
m´ es la masa de la gota efectiva que se desprende del capilar (medida
experimentalmente).
V´es el volumen de la gota efectiva desprendida.
d es la densidad del líquido.
g es la aceleración de la gravedad.
r es el radio exterior del capilar o el radio de la circunferencia de contacto líquidovidrio
θ es una función de corrección entre la “gota ideal” y la gota efectivamente
desprendida (experimental).
La función de corrección, θ, se introduce debido a que, tal como se observa en la
práctica, cuando una gota se desprende de un capilar (por ejemplo en un gotero o
la punta de una bureta), parte del líquido queda adherido a la punta de vidrio. El
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valor de dicha función depende del valor de r y de la raíz cúbica de V´ y ha sido
calculada por algunos autores10 dando como resultado la siguiente ecuación:
Existen sustancias que al ser adicionadas a un líquido, causan una disminución en
su tensión superficial; estas se denominan agentes tensoactivos o surfactantes.
Los más conocidos son los jabones o detergentes y son de aplicación universal en
los procesos de limpieza, gracias a que su composición les permite lograr un
desprendimiento y remoción efectiva de la suciedad debido precisamente a su
capacidad para disminuir la tensión superficial del agua.
Descripción de la práctica
En la práctica presente se determinará la tensión superficial de algunos líquidos
puros y soluciones de un electrolito mediante el método del peso de gota y se
observará el efecto de la adición de un tensoactivo sobre la tensión superficial del
agua.
Procedimiento:
1. Determinación de densidades empleando el picnómetro
A lo largo de la práctica será necesario determinar la densidad de los líquidos y las
soluciones empleadas. A continuación se describe la metodología para realizar
dichas determinaciones.
1.1. Calibración del picnómetro
Ver Apéndice 1 del Documento “Determinación de la Tensión Superficial por el Método del Peso
de la Gota” disponible en http://www.uca.es/grup-invest/corrosion/integrado/P10.pdf
10
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a. Pese el picnómetro perfectamente limpio y seco. Registre la temperatura
ambiente.
b. Llene el picnómetro con agua destilada a temperatura ambiente, hasta rebose y
coloque el tapón. Permita que se equilibre la temperatura y seque perfectamente
el exterior del picnómetro.
c. Verifique que el capilar del tapón esté lleno; si es necesario, añada agua con
ayuda de la jeringa.
d. Pese el picnómetro lleno y calcule la masa de agua en el picnómetro.
e. Calcule la densidad del agua a la temperatura de trabajo mediante la siguiente
ecuación o consulte en la literatura:
Donde:
dagua es la densidad del agua en g / cm3.
T es la temperatura en °C.
f. Calcule el volumen del picnómetro con los datos de masa y densidad del
agua.
1.2. Medida de las densidades
a. Llene el picnómetro con el líquido a temperatura ambiente, hasta rebose y
coloque el tapón. Permita que se equilibre la temperatura y seque perfectamente
el exterior del picnómetro.
b. Verifique que el capilar del tapón esté lleno; si es necesario, añada líquido con
ayuda de la jeringa.
c. Pese el picnómetro lleno y calcule la masa de líquido en el picnómetro.
d. Calcule la densidad del líquido con la masa determinada y el volumen del
picnómetro.
2. Calibración de la Bureta (Cálculo del radio exterior del capilar)
a. Llene la bureta con agua destilada hasta una marca determinada. Abra la llave y
ajuste un flujo de alrededor de 4-7 gotas por minuto.
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b. Una vez ajustado el flujo, deseche las 10 primeras gotas. Utilice un pesa
sustancias previamente pesado para recoger las siguientes 50 gotas. c. Pese el
recipiente con el agua recolectada y calcule su masa.
d. Repita el procedimiento descrito en b. y c. con un segundo pesa sustancias.
e. Registre la temperatura del agua empleada y calcule su densidad empleando la
ecuación (3).
f. Calcule el volumen promedio de la gota V´.
g. Calcule el valor del radio del capilar (r) aplicando la ecuación (1) y los datos de
tensión superficial del agua dados en la tabla 4. En este caso, asuma un valor de
la densidad igual a uno.
Tabla 4. Tensión superficial del agua a diferentes temperaturas
Fuente: Tomado de http://www.uca.es/grup-invest/corrosion/integrado/P10.pdf
Densidad del etanol:
La medición se realizará en equipo.
1. Anote el valor del volumen del picnómetro que tiene registrado en la pared del
frasco.
2. Calibre la balanza mediante el tornillo de contrapeso.
3. Enseguida mida la masa del picnómetro vacío, teniéndose el cuidado de que se
encuentre totalmente seco y limpio.
4. Llénelo completamente de etanol utilizando una jeringa o pipeta y enseguida
colóquele su tapón. Al colocarlo, parte del líquido se derramará y por lo tanto
deberá secar perfectamente el recipiente y el tapón por fuera. Si queda líquido
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en las paredes externas provocará error en la medición. Asegúrese de que esto
no suceda.
5. Mida la masa del picnómetro lleno de líquido.
6. Quite el tapón al picnómetro y sin vaciarlo vuelva a llenarlo completamente.
Colóquele el tapón, séquelo bien por fuera y vuelva a medir su masa.
7. Repita nuevamente el paso 6 para tener tres mediciones que le permitirán obtener
tres valores de densidad para el agua.
8. Mida la temperatura del agua.
3. Determinación de la Tensión Superficial del Etanol
a. Calcule la densidad del etanol de acuerdo con el procedimiento del numeral
4.1.2.
b. Llene la bureta con etanol hasta una marca determinada y realice el procedimiento
descrito en 4.2 a. hasta d.
4. Determinación de la Tensión Superficial de una solución de Cloruro de Sodio 1M
a. Prepare 100 mL de una solución de NaCl 1 M.
b. Calcule la densidad de la solución preparada tal como se indicó anteriormente.
c. Llene la bureta con la solución de cloruro de sodio y realice el procedimiento
descrito en 4.2 a. hasta d.
5. Determinación de la Tensión Superficial de una solución acuosa de un detergente
comercial
a. Pese alrededor de 1 g de un detergente líquido en un balón aforado de 100
mL seco.
b. Adicione 50 mL de agua destilada y agite suavemente para homogenizar sin
formar espuma excesiva. Complete a volumen y mezcle suavemente.
c. Permita que la espuma baje determine la densidad de la solución preparada tal
como se indicó anteriormente.
d. Llene la bureta con la solución de detergente y realice el procedimiento descrito
en 4.2 a. hasta d.
CALCULOS
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a. Calcule el valor de V´ para el etanol y las dos soluciones trabajadas.
Calcule el valor de 𐑄 para el etanol y las dos soluciones trabajadas. Exprese la
tensión superficial en mili N /m
Recursos a utilizar en la práctica (Equipos / instrumentos)
Equipos
•
•
Termómetro con precisión de lectura de 1 °C.
Balanza analítica con precisión de pesada de 1 mg o 0,1 mg
Materiales
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Bureta de 25 mL con división de escala de 0,1 mL. (La punta de la bureta debe
ser lo más fina posible y estar perfectamente limpia).
Vasos de precipitado de 250 y 100 mL.
Probeta de 100 mL.
Balones aforados de 100 mL
Recipientes pesa sustancias metálicos o de vidrio con capacidad de 20 mL
Picnómetro
Soporte universal.
Pinzas y nueces.
Guantes desechables de látex.
Jeringa desechable.
Reactivos
•
•
•
•
Agua destilada
Etanol 96 %
Cloruro de Sodio.
Detergente líquido comercial.
Seguridad Industrial: El etanol es volátil e inflamable, se recomienda emplear
tapaboca, y el recipiente mantenerlo tapado y alejado de llama.
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Conocimiento previo para el desarrollo de la práctica.
Unidad 3. Fenómenos de superficie, de transporte y cinética química
Capítulo 1. Fenómenos de superficie
Sistema de Evaluación



Elaboración de preinforme, por parte del estudiante o su grupo de trabajo.
Desempeño, actitud, y desenvolvimiento durante la sesión de laboratorio
Realización del informe de laboratorio
Contenido del preinforme:
Cubierta con: Título de la práctica, Nombre del curso, Número de Grupo de curso
con Nombre completo de los estudiantes, número del documento de identidad,
carrera a la que pertenecen y correo electrónico









Título de la práctica.
Objetivos.
Marco teórico. (Teoría acerca del tema de desarrollo del laboratorio)
Lista de materiales y/o reactivos.
Diagrama simplificado del procedimiento.
Tabla de datos y observaciones. (en blanco).
Cálculos (espacio para realizarlos).
Aplicaciones de esta práctica en su profesión (ES MUY IMPORTANTE).
Bibliografía.
Contenido del informe:






Cubierta con Título de la práctica, Nombre del curso, Número de Grupo de
curso con Nombre completo de los estudiantes, número del documento de
identidad, carrera a la que pertenecen y correo electrónico
Título de la práctica.
Objetivos.
Lista de materiales y/o reactivos.
Diagrama simplificado del procedimiento.
Tabla de datos y observaciones. (Diligenciados).
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




Cálculos (Elaborados).
Análisis de resultados con las gráficas, fotos, dibujos requeridos
Análisis de gráficas y/o de resultados.
Conclusiones.
Bibliografía.
Rúbrica de evaluación
Criterio de desempeño de la actividad individual
Aspectos
evaluados Valoración alta
Valoración media
Preinforme El estudiante entregó el El preinforme entregado
preinforme, de acuerdo a no corresponde a lo
lo solicitado en la guía de solicitado
o
fue
laboratorios
desarrollado
parcialmente
(5 puntos)
(2 puntos)
Desarrollo El estudiante evidenció el
conocimiento
de
los
del
El estudiante evidencia
laboratorio lineamientos teóricos y
dificultades
en
el
procedimentales, observó
desarrollo
del
las
normas
de
laboratorio, no observó
comportamiento en el
las
normas
de
laboratorio y con su
comportamiento en el
trabajo pudo alcanzar los
laboratorio.
objetivos propuestos en la
guía de laboratorio
(8 puntos)
(4 puntos)
El estudiante entregó el El
informe
fue
Informe
informe, de acuerdo a lo presentado de manera
solicitado en la guía de incompleta,
no
laboratorios, evidenciando evidenciando
en el análisis de resultados entendimiento de los
su entendimiento de los resultados obtenidos en
contenidos del curso
el laboratorio
(5 puntos)
(2 puntos)
PUNTAJE FINAL DE LA ACTIVIDAD
Valoración baja
P/má
xima
El estudiante omitió
entregar el preinforme
5
(0 puntos)
El estudiante no asistió al
laboratorio
8
(0 puntos)
El estudiante no participó
de la elaboración del
5
laboratorio
(0 puntos)
Retroalimentación
El tutor encargado de la práctica entregará la respectiva retroalimentación del
informe de laboratorio, basado en la rúbrica de evaluación.
18
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2.5. PRACTICA No. 5 Adsorción en la Interface Sólido – Líquido
Tipo de práctica: Presencial
Porcentaje de evaluación: 14.4%
Horas de la práctica: 3 horas
Temáticas de la práctica: Fisisorción, adsorción, fenómenos de superficie
Intencionalidades formativas:
Propósito(s):

Fortalecer y profundizar los conceptos relacionados con fenómenos de
superficie, entre ellos la adsorción sólido – líquido.
Objetivos



Cuantificar el soluto adsorbido por un sólido.
Relacionar la cantidad adsorbida de soluto con la cantidad de sólido presente
en el equilibrio.
Interpretar los datos de acuerdo con las isotermas de Langmuir y Freundlich.
Meta(s):


Presentar y sustentar un informe en pequeños grupos colaborativos, donde
se evidencia la participación individual y refleje el estudio y análisis de la
práctica, organizando, sistematizando y discutiendo los resultados de
laboratorio, y su contraste con las teorías o leyes específicas.
Identificar desviaciones de modelos matemáticos o datos teóricos, y las
posibles causas de error y desviación.
Competencia(s):



El estudiante describe y analiza la adsorción, y el efecto que sobre ella tiene
variables como la concentración y área de contacto de las fases.
El estudiante transfiere y socializa los conocimientos adquiridos a sus
compañeros y en general a la comunidad académica, con un producto final
escrito y sometido a evaluación
El estudiante describe áreas, aplicaciones industriales o campos de acción en
los cuáles se aplica esta operación unitaria.
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Fundamentación Teórica
En la superficie de un líquido las fuerzas intermoleculares se hallan en un estado
de desbalance o insaturación. Un fenómeno similar se observa en la superficie de
los sólidos donde las moléculas o iones de la superficie no tienen implicadas todas
sus fuerzas de unión con otras partículas.
Como resultado de esta insaturación, las superficies de los sólidos y de los líquidos
tienden a satisfacer sus fuerzas residuales atrayendo y reteniendo sobre ellas
gases y/o sustancias disueltas con las cuales están en contacto. Este fenómeno de
concentración de una sustancia sobre la superficie de un sólido o de un líquido se
llama adsorción. De esta manera la sustancia que es retenida sobre la superficie
se llama fase adsorbida o adsorbato en tanto que la sustancia ejerce la acción de
retención es denominada adsorbente.
Los estudios de adsorción muestran que el tipo de interacción entre la molécula
adsorbida y la superficie del sólido es de naturaleza variable, presentándose
interacciones débiles del tipo fuerzas de Van der Waals hasta interacciones fuertes
que definen verdaderas uniones químicas. De acuerdo con lo anterior se distinguen
dos tipos de adsorción:


adsorción física o de Van der Waals
Adsorción química o quimisorción
La adsorción física se caracteriza por calores de adsorción pequeños, del orden de
-10 kcal/mol adsorbato y además se observa que el equilibrio de adsorción es
reversible y se alcanza rápidamente. La adsorción física no es muy específica y
puede ocurrir en muchos sistemas a temperaturas moderadas y bajas.
Por el contrario, la quimisorción es altamente específica en su naturaleza y
depende de las propiedades químicas del adsorbato y de la superficie adsorbente.
Los calores de adsorción aquí involucrados son mucho mayores, -10 kcal/mol de
adsorbato hasta -100 kcal/mol de adsorbato; la unión que se establece entre
adsorbato y adsorbente es mucho más fuerte que en el caso de la adsorción física
y en algunos casos se establecen verdaderas uniones químicas de tipo iónico o
covalente.
Es posible relacionar la cantidad de adsorbato con la concentración de equilibrio c,
empleando la ecuación empírica de Freundlich:
En donde x es la masa de adsorbato, m la masa de adsorbente y k y n constantes.
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Descripción de la práctica
En esta práctica se va a estudiar el fenómeno de adsorción de una solución de
ácido acético sobre carbón activado, y verificar si cumple con la ecuación de
Freunlich, encontrando las constantes k y n.










Limpiar y secar ruidosamente nueve (9) frascos con tapa esmerilada.
Preparar 500 ml de solución de NaOH 0,2N. Valorar la solución empleando
biftalato de potasio.
Preparar 500 ml de solución de CH3COOH 0.2N. Titular la solución con
NaOH 0,2 N empleando fenolftaleína como indicador.
Pesar nueve muestras de carbón activado de aproximadamente 1 gramo, y
colocarlas en los frascos respectivos. Numerar los frascos de uno a nueve.
A partir de la solución de CH3COOH 0,2 N, preparar 100 ml de cada una de las
siguientes soluciones: 0,15 M; 0,12M; 0,10 M; 0,08 M; 0,03 M y 0,01M.
Adicionar los 100 ml de cada una de estas soluciones, (incluida la solución 0,2
N), uno por frasco, sobre las muestras de carbón. Añadir 100 ml de H2O
destilada al último frasco.
Tapar los frascos, agitarlos durante ½ hora aproximadamente. Dejar luego los
frascos en reposo dentro de un termostato a 25°C o a temperatura ambiente
durante 1 hora.
Proceder ahora a la valoración del ácido no adsorbido en cada frasco luego de
que se ha alcanzado el equilibrio de adsorción. Para ello se filtran las
soluciones, se descartan los primeros 10 a 15 ml de filtrado; se toma en cada
caso una alícuota de 10 ml del filtrado y se valora al CH3COOH disuelto con
solución de NaOH (emplear fenolftaleína como indicador). Efectuar cada
titulación por duplicado.
Los filtrados de los frascos No. 1 a No. 4 en los cuales se colocaron las
soluciones 0,2 M; 0,15M; 0,12 M y 0,10 M, se pueden valorar con NaOH 0,2 N.
Los filtrados de los frascos restantes, No. 5 a No. 9, en los que se colocaron las
soluciones 0,08 M; 0,05M; 0,03 M; 0,01 M de CH3COOH y en H2O destilada,
se valoran con una solución de NaOH más diluida, por ejemplo 0,02 N, que
puede obtenerse por dilución a partir de la solución 0,2 N.
Registre los datos en la siguiente tabla:
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Cálculos:
Calcular en cada caso la concentración, C, (mol/litro) de ácido acético no adsorbido
en el equilibrio.
•
A partir de los valores de las concentraciones inicial y final (equilibrio) de
CH3COOH (mol/litro), puede calcularse en cada caso, el número de moles de
CH3COOH presentes antes y después de la adsorción de 100 ml de solución.
La diferencia entre esos dos valores es el número de moles adsorbidos. A partir
de este último dato, calcular en cada frasco, N, número de moles de CH3COOH
adsorbidos por gramos de carbón.
Comprobación de la validez de la isoterma de Freundilch:
Donde:
N = número de moles de CH3COOH adsorbidos por gramo de carbón.
C = concentración (moles/litro) CH3COOH en la solución luego que se establece el
equilibrio de adsorción.
k y n = constantes empíricas
Hacer una gráfica de log N vs log C. Si el proceso de adsorción cumple la isoterma
de Freundlich se obtendrá una línea recta.
Recursos a utilizar en la práctica (Equipos / instrumentos)
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Equipos
•
•
Baño termostatado.
Balanza Analítica
Materiales
•
•
•
•
•
•
•
Erlenmeyer
Pipetas graduadas de 5, 10 y 25 mL
Vasos de precipitado de 250 y 100 mL
Probetas de 25 mlt
Soporte universal, pinzas y nueces
Peras de succión o pipeteadores
Guantes desechables de látex
Reactivos y otros productos
•
•
•
•
•
Ácido acético.
Agua destilada
Carbón activado
Biftalato de potasio
Soda caústica
Seguridad Industrial:
Manipular cuidadosamente los reactivos, especialmente la soda caústica.
Conocimiento previo para el desarrollo de la práctica.
Unidad 3. Fenómenos de superficie, de transporte y cinética química
Capítulo 1. Fenómenos de superficie
Sistema de Evaluación



Elaboración de preinforme, por parte del estudiante o su grupo de trabajo.
Desempeño, actitud, y desenvolvimiento durante la sesión de laboratorio
Realización del informe de laboratorio
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Contenido del preinforme:
Cubierta con: Título de la práctica, Nombre del curso, Número de Grupo de curso
con Nombre completo de los estudiantes, número del documento de identidad,
carrera a la que pertenecen y correo electrónico









Título de la práctica.
Objetivos.
Marco teórico. (Teoría acerca del tema de desarrollo del laboratorio)
Lista de materiales y/o reactivos.
Diagrama simplificado del procedimiento.
Tabla de datos y observaciones. (en blanco).
Cálculos (espacio para realizarlos).
Aplicaciones de esta práctica en su profesión (ES MUY IMPORTANTE).
Bibliografía.
Contenido del informe:











Cubierta con Título de la práctica, Nombre del curso, Número de Grupo de
curso con Nombre completo de los estudiantes, número del documento de
identidad, carrera a la que pertenecen y correo electrónico
Título de la práctica.
Objetivos.
Lista de materiales y/o reactivos.
Diagrama simplificado del procedimiento.
Tabla de datos y observaciones. (Diligenciados).
Cálculos (Elaborados).
Análisis de resultados con las gráficas, fotos, dibujos requeridos
Análisis de gráficas y/o de resultados.
Conclusiones.
Bibliografía.
Rúbrica de evaluación
Criterio de desempeño de la actividad individual
Aspectos
P/má
evaluados Valoración alta
xima
Valoración media
Valoración baja
Preinforme El estudiante entregó el
El preinforme entregado
preinforme, de acuerdo a
El estudiante omitió
no corresponde a lo
5
lo solicitado en la guía de
entregar el preinforme
solicitado
o
fue
laboratorios
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desarrollado
parcialmente
(2 puntos)
(5 puntos)
Desarrollo El estudiante evidenció el
conocimiento
de
los
del
El estudiante evidencia
laboratorio lineamientos teóricos y
dificultades
en
el
procedimentales, observó
desarrollo
del
las
normas
de
laboratorio, no observó
comportamiento en el
las
normas
de
laboratorio y con su
comportamiento en el
trabajo pudo alcanzar los
laboratorio.
objetivos propuestos en la
guía de laboratorio
(8 puntos)
(4 puntos)
El estudiante entregó el El
informe
fue
Informe
informe, de acuerdo a lo presentado de manera
solicitado en la guía de incompleta,
no
laboratorios, evidenciando evidenciando
en el análisis de resultados entendimiento de los
su entendimiento de los resultados obtenidos en
contenidos del curso
el laboratorio
(5 puntos)
(2 puntos)
PUNTAJE FINAL DE LA ACTIVIDAD
(0 puntos)
El estudiante no asistió al
laboratorio
8
(0 puntos)
El estudiante no participó
de la elaboración del
5
laboratorio
(0 puntos)
18
Retroalimentación
El tutor encargado de la práctica entregará la respectiva retroalimentación del
informe de laboratorio, basado en la rúbrica de evaluación.
2.6. PRÁCTICA No. 6 Cinética de reacción: azul de metileno – ácido
ascórbico
Tipo de práctica: Presencial
Porcentaje de evaluación: 14.4%
Horas de la práctica: 8 horas
Temáticas de la práctica: Cinética química, orden de reacción, efecto de la
temperatura, constante de velocidad.
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Intencionalidades formativas
Propósito(s):
 Fortalecer y profundizar los conceptos de cinética química, mecanismos de
reacción, y variables que afectan la velocidad de las reacciones químicas.
Objetivos
 Analizar la cinética de la reacción de azul de metileno – ácido ascórbico,
encontrando el orden de la reacción
 Evaluar el efecto del solvente y la temperatura, en la cinética y el mecanismo
para esta reacción.
Meta(s):


Presentar y sustentar un informe en pequeños grupos colaborativos, donde se
evidencia la participación individual y refleje el estudio y análisis de la práctica,
organizando, sistematizando y discutiendo los resultados de laboratorio, y su
contraste con las teorías o leyes específicas.
Identificar desviaciones de modelos matemáticos o datos teóricos, y las posibles
causas de error y desviación.
Competencia(s):



El estudiante describe y analiza las variables que afectan la velocidad de las
reacciones químicas, forma de controlarlas.
El estudiante transfiere y socializa los conocimientos adquiridos a sus
compañeros y en general a la comunidad académica, con un producto final
escrito y sometido a evaluación
El estudiante describe áreas, aplicaciones industriales o campos de acción en
los cuáles se apliquen los conceptos relacionados.
Fundamentación Teórica
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La cinética química estudia la manera cómo cambia la velocidad de una reacción,
en función de diferentes factores tales como temperatura, presión, concentración de
los reactivos y los productos, presencia de otras sustancias, etc.
También estudia los procesos o mecanismos mediante los cuales los reactivos se
transforman en productos.
La velocidad de la reacción se define como la derivada con respecto al tiempo del
grado de avance de la reacción dividida entre el volumen, así:
Siendo ni, la cantidad molar de la sustancia i. Si el volumen es constante,
puede reemplazarse por el cambio de concentración, dci , y entonces:
𝑑𝜀
Donde v es la velocidad de reacción {𝑑𝑡 } , vi representa los coeficientes
estequiométricos (es positivo para los productos y negativo para los reactivos) y ci
es la concentración de la sustancia i.
Obsérvese que la velocidad de reacción es independiente de la selección del
reactivo o el producto de la reacción que se está estudiando y es válida sin tener en
cuenta las condiciones de la reacción.
En algunas reacciones la velocidad de consumo o de formación se puede expresar
empíricamente mediante una ecuación de la forma:
Donde
son independientes de la concentración y del tiempo
La constante k es la constante de velocidad de la reacción o la velocidad específica
de la reacción, ya que k es la velocidad si todas las concentraciones son unitarias.
En general, la constante de velocidad depende de la temperatura y la presión.
Descripción de la práctica:
En esta sesión se va a evaluar la cinética de reacción del ácido ascórbico, y el azul
de metileno; identificando el orden de reacción, la constante cinética, el efecto de la
temperatura y del solvente empleado, como criterio de avance de reacción se hará
por colorimetría.
Recursos a utilizar en la práctica (Equipos / instrumentos)
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MATERIAL









5 Matraces Erlenmeyer, con tapón, de 100 ml.
14 tubos de ensayo con tapa, de 25 mlt.
1 Embudo.
Termómetro.
Cronómetro.
1Balanza analítica.
1 Vaso de 100 ml.
1 Pipeta graduada de 10 ml.
1 Matraz aforado de 250 ml.
REACTIVOS







20 ml Ácido sulfúrico concentrado
Azul de metileno
Ácido ascórbico.
Metanol.
250 ml de agua destilada.
50 ml de fenolftaleína.
Oftalato ácido de potasio (biftalato potásico)
Seguridad Industrial:
Manipular cuidadosamente el ácido sulfúrico y el ácido ascórbico debido a que
son reactivos corrosivos y generan vapores. Deben ser manejados dentro de una
cabina extractora de vapores o en un lugar bien ventilado.
Conocimiento previo para el desarrollo de la práctica.


Unidad 3. Fenómenos de superficie, de transporte y cinética química
Capítulo 3. Cinética química
Procedimiento
• Prepare y estandarice una solución de 1000 mlt de H2SO4 0.6 M.
• Prepare una solución de azul de metileno 0.05M. (50 mlt)
DETERMINACION DE LA CONSTANTE CINÉTICA Y ORDEN DE REACCIÓN
1. Prepare las siguientes soluciones:
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Solución No.
Compuesto
Concentración Aforada con
Volumen
1
Azul de metileno 2.0 x 10-5
H2SO4 0.6 M 500 ml
2
Ácido Ascórbico 0.01 M
Agua
25 ml
3
Ácido Ascórbico 0.02 M
Agua
25 ml
4
Ácido Ascórbico 0.03 M
Agua
25 ml
5
Ácido Ascórbico 0.04 M
Agua
25 ml
6
Ácido Ascórbico 0.05 M
Agua
25 ml
2. Agregue 10 ml de Azul de Metileno en un tubo de ensayo que contenga 10 ml de
cada solución de Ácido ascórbico y observe el decoloramiento de dicha solución.
3. Al mismo tiempo anote el tiempo que tarda en realizarse dicha decoloración.
Tome como referencia un color azul pálido constante.
4. Prepare las siguientes soluciones:
Solución No.
1
2
3
4
5
6
Compuesto
Ácido Ascórbico
Azul de Metileno
Azul de Metileno
Azul de Metileno
Azul de Metileno
Azul de Metileno
Concentración
0.03 M
4.00 x 10-6
8.00 x 10-6
1.20 x 10-5
1.60 x 10-5
2.00 x 10-5
Aforada con:
H2SO4 0.6 M
Agua
Agua
Agua
Agua
Agua
Volumen
250 ml
25 ml
25 ml
25 ml
25 ml
25 ml
5. Agregue 10 ml de Ácido Ascórbico en un tubo de ensayo que contenga 10 ml de
cada solución de Azul de Metileno y observe el decoloramiento de dicha solución.
Al mismo tiempo anote el tiempo que tarda en realizarse dicha decoloración.
Tome como referencia un color azul pálido constante.
Calcular:
1. Orden de reacción respecto del Azul de Metileno, Ácido Ascórbico y global.
2. Constante cinética de reacción
3. Mecanismo de reacción explicado y justificado a través de los resultados de la
cinética.
EFECTO DE LA TEMPERATURA
1. Repita el procedimiento anterior a 40 C y luego a 60 C tomando en cuenta para
los cálculos la corrida realizada a 25 C en la primera parte.
CALCULAR
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1. Orden de reacción respecto del Azul de Metileno, Ácido Ascórbico y global, para
cada temperatura de trabajo.
2. Constante cinética de reacción, para cada temperatura de trabajo.
3. Evaluar y discutir el efecto de la temperatura en los resultados anteriores.
4. Evaluar y discutir el efecto de la temperatura en el mecanismo de reacción.
5. Energía de activación de Arhenius.
6. ∆H de Reacción
EFECTO DEL SOLVENTE
1. Prepare las siguientes soluciones:
Solución
No.
1
2
3
4
5
6
Compuesto
Concentración
Aforada con
Volumen
Azul de metileno
Ácido Ascórbico
Ácido Ascórbico
Ácido Ascórbico
Ácido Ascórbico
Ácido Ascórbico
2.0 x 10-5
0.01 M
0.02 M
0.03 M
0.04 M
0.05 M
H2SO4 0.6 M
Metanol al 25%
Metanol al 25%
Metanol al 25%
Metanol al 25%
Metanol al 25%
500 ml
25 ml
25 ml
25 ml
25 ml
25 ml
2. Agregue 10 ml de Azul de Metileno en un tubo de ensayo que contenga 10 ml
de cada solución de Ácido ascórbico y observe el decoloramiento de dicha
solución.
3. Al mismo tiempo anote el tiempo que tarda en realizarse dicha decoloración.
Tome como referencia un color azul pálido constante.
4. Prepare las siguientes soluciones:
5. Agregue 10 ml de Ácido Ascórbico en un tubo de ensayo que contenga 10 ml de
cada solución de Azul de Metileno y observe el decoloramiento de dicha solución.
6. Al mismo tiempo anote el tiempo que tarda en realizarse dicha decoloración.
Tome como referencia un color azul pálido constante.
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CALCULAR
1. Orden de reacción respecto del Azul de Metileno, Ácido Ascórbico y global,
para cada temperatura de trabajo.
2. Constante cinética de reacción.
3. Evaluar y discutir el efecto del solvente en los resultados anteriores.
4. Evaluar y discutir el efecto del solvente en el mecanismo de reacción.
Sistema de Evaluación



Elaboración de preinforme, por parte del estudiante o su grupo de trabajo.
Desempeño, actitud, y desenvolvimiento durante la sesión de laboratorio
Realización del informe de laboratorio
Contenido del preinforme:
Cubierta con: Título de la práctica, Nombre del curso, Número de Grupo de curso
con Nombre completo de los estudiantes, número del documento de identidad,
carrera a la que pertenecen y correo electrónico









Título de la práctica.
Objetivos.
Marco teórico. (Teoría acerca del tema de desarrollo del laboratorio)
Lista de materiales y/o reactivos.
Diagrama simplificado del procedimiento.
Tabla de datos y observaciones. (en blanco).
Cálculos (espacio para realizarlos).
Aplicaciones de esta práctica en su profesión (ES MUY IMPORTANTE).
Bibliografía.
Contenido del informe:




Cubierta con Título de la práctica, Nombre del curso, Número de Grupo de
curso con Nombre completo de los estudiantes, número del documento de
identidad, carrera a la que pertenecen y correo electrónico
Título de la práctica.
Objetivos.
Lista de materiales y/o reactivos.
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






Diagrama simplificado del procedimiento.
Tabla de datos y observaciones. (Diligenciados).
Cálculos (Elaborados).
Análisis de resultados con las gráficas, fotos, dibujos requeridos
Análisis de gráficas y/o de resultados.
Conclusiones.
Bibliografía.
Rúbrica de evaluación
Criterio de desempeño de la actividad individual
Aspectos
evaluados Valoración alta
Valoración media
Preinforme El estudiante entregó el El preinforme entregado
preinforme, de acuerdo a no corresponde a lo
lo solicitado en la guía de solicitado
o
fue
laboratorios
desarrollado
parcialmente
(5 puntos)
(2 puntos)
Desarrollo El estudiante evidenció el
conocimiento
de
los
del
El estudiante evidencia
laboratorio lineamientos teóricos y
dificultades
en
el
procedimentales, observó
desarrollo
del
las
normas
de
laboratorio, no observó
comportamiento en el
las
normas
de
laboratorio y con su
comportamiento en el
trabajo pudo alcanzar los
laboratorio.
objetivos propuestos en la
guía de laboratorio
(8 puntos)
(4 puntos)
El estudiante entregó el El
informe
fue
Informe
informe, de acuerdo a lo presentado de manera
solicitado en la guía de incompleta,
no
laboratorios, evidenciando evidenciando
en el análisis de resultados entendimiento de los
su entendimiento de los resultados obtenidos en
contenidos del curso
el laboratorio
(5 puntos)
(2 puntos)
PUNTAJE FINAL DE LA ACTIVIDAD
Valoración baja
P/má
xima
El estudiante omitió
entregar el preinforme
5
(0 puntos)
El estudiante no asistió al
laboratorio
8
(0 puntos)
El estudiante no participó
de la elaboración del
5
laboratorio
(0 puntos)
Retroalimentación
El tutor encargado de la práctica entregará la respectiva retroalimentación del
18
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informe de laboratorio, basado en la rúbrica de evaluación.
1.1.
PRACTICA No. 7 Diagrama de Solubilidad de tres
componentes
Tipo de práctica: Presencial
Porcentaje de evaluación: 14.8%
Horas de la práctica: 4 horas
Temáticas de la práctica: Equilibrio de fases, equilibrio líquido – líquido, solubilidad
Intencionalidades formativas
Propósito(s):

Fortalecer y profundizar los conceptos de equilibrio de fases, sistemas
homogéneos, líquidos inmiscibles y representación en diagramas triangulares.
Objetivos



Determinar experimentalmente la curva de solubilidad del sistema
triclorometano (HCCl3), ácido acético (CH3COOH) y agua a temperatura
ambiente.
Determinar dos rectas de reparto para el sistema mencionado.
Identificar en el diagrama triangular el sistema, junto con las regiones formadas.
Meta(s):


Presentar y sustentar un informe en pequeños grupos colaborativos, donde se
evidencia la participación individual y refleje el estudio y análisis de la práctica,
organizando, sistematizando y discutiendo los resultados de laboratorio, y su
contraste con las teorías o leyes específicas.
Identificar desviaciones de modelos matemáticos o datos teóricos, y las posibles
causas de error y desviación.
Competencia(s):

El estudiante describe y analiza las regiones que se forman en un sistema
ternario, que forma dos fases inmiscibles, y cuantifica la composición de las
fases.
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

El estudiante transfiere y socializa los conocimientos adquiridos a sus
compañeros y en general a la comunidad académica, con un producto final
escrito y sometido a evaluación
El estudiante describe áreas, aplicaciones industriales o campos de acción en
los cuáles se apliquen los conceptos relacionados.
Fundamentación Teórica
El ácido acético y el agua son dos especies totalmente miscibles entre sí. Es decir,
con independencia de las proporciones empleadas, el resultado de mezclar estos
dos componentes es siempre una disolución homogénea. Lo mismo ocurre con el
sistema formado por ácido acético y triclorometano (cloroformo). Cualesquiera que
sean las proporciones empleadas, estos dos componentes son totalmente miscibles
y por tanto forman una disolución homogénea.
El sistema formado por agua y triclorometano es totalmente diferente. Estos
componentes son prácticamente inmiscibles, lo que quiere decir que cuando se
mezclan no se disuelven el uno en el otro. La naturaleza microscópica de sus
moléculas es muy distinta y se repelen. Como resultado, los dos líquidos se
mantienen
separados
formando
dos
fases
diferentes.
Es
decir,
termodinámicamente resulta más estable mantener los dos sistemas por separado
que constituir un hipotético nuevo sistema en el que las moléculas de una especie
estén rodeadas por las de la otra.
Si a una mezcla formada por agua y triclorometano se le añade un poco de ácido
acético. Como el ácido acético es soluble en ambas especies, se disuelve en las
dos fases. Éstas permanecen inmiscibles, sin embargo se ha dado un cambio
cualitativo importante.
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Ahora las fases no están constituidas por componentes puros, sino que ambas son
disoluciones de dos componentes que contienen uno en común, el ácido acético,
en concentraciones muy pequeñas.
Si continuamos añadiendo ácido acético, las fases se van haciendo cada vez más
concentradas en este componente. A nivel molecular, en la fase inicialmente
formada por triclorometano, cada vez existen más moléculas de esta especie
rodeadas por las de ácido acético.
Algo similar ocurre en la fase acuosa donde los iones acetato se distribuyen entre
moléculas de agua. Alcanzada una concentración límite de ácido acético, el sistema
sufre un cambio sustancial y pasa a contener dos fases, a estar constituido por una
sola fase. Este hecho se explica porque las moléculas de triclorometano y las de
agua, se mantienen alejadas entre sí, separadas por una extensa región de iones
acetato. El nuevo sistema constituye una configuración termodinámicamente más
estable que la representada por ambas disoluciones por separado.
Si se representan en un diagrama triangular, en términos de porcentaje en masa,
las concentraciones de los tres componentes correspondientes al instante en el que
el sistema se transforma en una sola fase, se obtiene la curva de solubilidad (figura
3).
El área que queda por debajo de esta curva representa a todas las mezclas de estos
tres componentes, que dan lugar a dos fases. El área que queda por encima,
representa por lo tanto, las proporciones que una vez mezcladas dan sistemas
homogéneos con una sola fase.
Rectas de reparto
En el diagrama triangular el área que queda por debajo de la curva de solubilidad,
aporta información sobre las proporciones de los componentes cuya mezcla da
lugar a dos fases diferentes. Una de las fases es rica en agua por lo que se
denomina fase acuosa. La otra es rica en triclorometano y se denomina fase
orgánica. Ambas fases son transparentes, sin embargo, en un sistema de dos fases,
se observa la existencia de una frontera física que las mantiene separadas, una
sobre la otra.
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Figura 3. Diagrama triangular para el sistema ácido acético, agua y triclorometano
Imagine que mezcla las proporciones dadas por el punto K de la figura 3. Como está
incluido dentro del área limitada por la curva de solubilidad, esta mezcla origina dos
fases. La fase situada en la zona inferior es rica en triclorometano, pero contiene
también agua y ácido acético. Su composición viene dada por el punto *K. La fase
superior es la acuosa y también contiene triclorometano y ácido acético. Su
composición la da el punto K*.
Los puntos *K y K*, se sitúan en los extremos de una recta que pasa por el punto K.
Esta línea se denomina recta de reparto. Las rectas de reparto se obtienen
experimentalmente y no existe una metodología teórica, a partir de la cual, se
puedan conocer.
Descripción de la práctica: Se va estudiar el equilibrio de fases para un sistema de
tres componentes, ácido acético, triclorometano y agua, determinando las regiones
de solubilidad, y las rectas de reparto, para ello analíticamente se titula y valora
cada una de las fases.
Recursos a utilizar en la práctica (Equipos / instrumentos)
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MATERIAL
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
5 Matraces Erlenmeyer, con tapón, de 100 ml.
1 Matraz Erlenmeyer, sin tapón, de 100 ml.
2 Embudos de 55 mm de diámetro.
3 Buretas.
1 Embudo de decantación de 50 ml.
2 Varillas metálicas para soporte.
Pinzas con tornillo para bureta.
1 Vaso de 100 ml.
1 Pipeta graduada de 10 ml.
1 Matraz aforado de 250 ml.
REACTIVOS
•
•
•
•
•
•
• 250 ml de triclorometano.
• 250 ml de ácido acético.
• 100 g de hidróxido sódico en lentejas.
• 250 ml de agua destilada.
• 50 ml de fenolftaleina.
• ftalato ácido de potasio (biftalato potásico)
Seguridad Industrial: El ácido acético glacial, triclorometano son corrosivo, y
volátiles, se recomienda emplear tapaboca, y cabina de extracción de vapores.
Conocimiento previo para el desarrollo de la práctica.
Unidad 2. Sistemas multicomponentes
Capítulo 2. Equilibrio de fases en sistemas multicomponentes
Forma de trabajo: A preciados estudiantes, para el éxito y comprensión de la
práctica se recomienda cumplir con los siguientes pasos:
Trabajo individual: el estudiante obtiene las guías de laboratorio, prepara un pre
informe que contenga: resumen conocimientos previos, diagrama de flujo de la
marcha de la práctica y tabla de resultados en blanco.
Trabajo grupal: En grupo de trabajo, todos los estudiantes realizan la práctica #3 de
laboratorio, para ello previamente deben identificar los materiales que se requiere.
Tenga presente que el desempeño individual como grupal, serán tenidos en cuenta
en la rúbrica de evaluación del informe de laboratorio
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Informe final: El grupo de trabajo realiza los cálculos respectivos, analiza los
resultados y responde los interrogantes planteados.
Procedimiento:
Determinación de la curva de solubilidad
1. Dispónganse tres buretas con ácido acético, triclorometano y agua. Lea el dato
de densidad de cada sustancia y anótelos.
2. Prepare cinco matraces y séquelos completamente. Para ello, una vez limpios,
añada un pequeño chorro de acetona, distribúyalo por el interior y deje secar
durante 1 minuto en la estufa.
3. Vierta sobre los matraces (utilizando las buretas para esta tarea), 2.0, 5.0, 10.0,
15.0 y 18.0 ml de triclorometano, respectivamente y añada posteriormente, ácido
acético hasta completar 20 ml en cada muestra.
4. En el matraz que contiene 2.0 ml de triclorometano añada agua gota a gota desde
la bureta correspondiente, agitando durante todo el proceso hasta que la solución
homogénea se vuelva turbia de modo permanente. Anote el volumen de agua
añadido.
5. Vuelva a enrasar la bureta de agua y proceda de forma análoga con las muestras
restantes, anotando los volúmenes de agua consumidos.
6. Realice los cálculos pertinentes para obtener el número de gramos de ácido
acético en cada capa, así como los porcentajes en peso de este componente.
(Sabiendo que cada equivalente de NaOH consume un equivalente de ácido acético
de la muestra) Diligencie tabla 1, 2 y 3.
7. Con los datos obtenidos represente en el diagrama triangular los puntos de la
curva de solubilidad.
Determinación de las rectas de reparto
1. Empleando las buretas como antes, prepare exactamente en dos embudos de
decantación limpios y secos, dos mezclas con los volúmenes indicados en la tabla:
Matraz X
Agua
H2O
10 ml
Ac. Acético
H2CCOOH
3.5ml
Triclorometano
6.5 ml
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Matraz Y
14 ml
15 ml
11 ml
2. Tape ambos embudos, agítelos durante unos 15 minutos y déjelos reposar otros
15 minutos
3. Prepare 250 ml de una solución de NaOH 1 N, y valórela con ftalato ácido de
potasio, use fenolftaleína como indicador.
4. Pese exactamente cuatro matraces Erlenmeyer junto con sus tapones y
numérelos. Anote los pesos en la tabla respectiva.
5. Separe las capas en dos matraces (no utilice los que han sido pesados y
numerados), operando del siguiente modo. Abra la llave del embudo y vierta el
contenido de la capa inferior, teniendo cuidado de cerrar la llave antes de acceder
a la interfase. Deseche la región inmediatamente anterior y posterior a la interfase.
Añada la fase superior sobre un segundo Erlenmeyer.
6. Lleve unos 5 ml de cada capa a un Erlenmeyer (previamente tarado y numerado)
y vuelva a pesar.
7. Calcule por diferencia los pesos de estos volúmenes y registre los datos.
8. Valore el ácido de cada muestra con la solución de NaOH, usando fenolftaleína
como indicador. Anote el volumen de soda gastado.
9. Realice los cálculos pertinentes para obtener el número de gramos de ácido
acético en cada capa, así como los porcentajes en peso de este componente.
(Sabiendo que cada equivalente de NaOH consume un equivalente de ácido acético
de la muestra) Diligencie tabla 4.
10. Con los datos obtenidos represente en el diagrama triangular, trace en las rectas
de reparto correspondientes a las muestras X e Y.
Tabla 5. Composición de las muestras preparadas para determinar la curva de
solubilidad
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Tabla 6. Composición en peso al aparecer la turbidez en cada una de las muestras
Tabla 7. Porcentaje en peso de cada uno de los componentes en cada muestras al
aparecer turbidez.
Tabla 8. Recopilación de datos de las rectas de reparto
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Sistema de Evaluación



Elaboración de preinforme, por parte del estudiante o su grupo de trabajo.
Desempeño, actitud, y desenvolvimiento durante la sesión de laboratorio
Realización del informe de laboratorio
Contenido del preinforme:
Cubierta con: Título de la práctica, Nombre del curso, Número de Grupo de curso
con Nombre completo de los estudiantes, número del documento de identidad,
carrera a la que pertenecen y correo electrónico









Título de la práctica.
Objetivos.
Marco teórico. (Teoría acerca del tema de desarrollo del laboratorio)
Lista de materiales y/o reactivos.
Diagrama simplificado del procedimiento.
Tabla de datos y observaciones. (en blanco).
Cálculos (espacio para realizarlos).
Aplicaciones de esta práctica en su profesión (ES MUY IMPORTANTE).
Bibliografía.
Contenido del informe:

Cubierta con Título de la práctica, Nombre del curso, Número de Grupo de
curso con Nombre completo de los estudiantes, número del documento de
identidad, carrera a la que pertenecen y correo electrónico
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









Título de la práctica.
Objetivos.
Lista de materiales y/o reactivos.
Diagrama simplificado del procedimiento.
Tabla de datos y observaciones. (Diligenciados).
Cálculos (Elaborados).
Análisis de resultados con las gráficas, fotos, dibujos requeridos
Análisis de gráficas y/o de resultados.
Conclusiones.
Bibliografía.
Rúbrica de evaluación
Criterio de desempeño de la actividad individual
Aspectos
evaluados Valoración alta
Valoración media
Preinforme El estudiante entregó el El preinforme entregado
preinforme, de acuerdo a no corresponde a lo
lo solicitado en la guía de solicitado
o
fue
laboratorios
desarrollado
parcialmente
(5 puntos)
(2 puntos)
Desarrollo El estudiante evidenció el
conocimiento
de
los
del
El estudiante evidencia
laboratorio lineamientos teóricos y
dificultades
en
el
procedimentales, observó
desarrollo
del
las
normas
de
laboratorio, no observó
comportamiento en el
las
normas
de
laboratorio y con su
comportamiento en el
trabajo pudo alcanzar los
laboratorio.
objetivos propuestos en la
guía de laboratorio
(8 puntos)
(4 puntos)
El estudiante entregó el El
informe
fue
Informe
informe, de acuerdo a lo presentado de manera
solicitado en la guía de incompleta,
no
laboratorios, evidenciando evidenciando
en el análisis de resultados entendimiento de los
su entendimiento de los resultados obtenidos en
contenidos del curso
el laboratorio
(5 puntos)
(2 puntos)
PUNTAJE FINAL DE LA ACTIVIDAD
Valoración baja
P/má
xima
El estudiante omitió
entregar el preinforme
5
(0 puntos)
El estudiante no asistió al
laboratorio
8
(0 puntos)
El estudiante no participó
de la elaboración del
5
laboratorio
(0 puntos)
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Retroalimentación
El tutor encargado de la práctica entregará la respectiva retroalimentación del
informe de laboratorio, basado en la rúbrica de evaluación.
FUENTES DOCUMENTALES
AYUSO MARTINEZ, LUIS EVARISTO. FISICOQUIMICA. Santafé de Bogotá 1991.
CÁLCULO DE LA CONSTANTE DE EQUILIBRIO PARA LA REACCIÓN Fe3+ +
SCN- Fe (SCN)]2+. Universidad de Huelva – Escuela Politécnica Superior –
Ing. Química – Asignatura de Química Física. (Página electrónica)
http://www.uhu.es/16106/Recetas/Constante.htm (Consultado el 5 de Marzo
de 2004).
CALOR
DE
NEUTRALIZACIÓN
(Página
electrónica)
http://www.ciencia21.freeservers.com/informes/neutra.htm (Consultado el 3 de
Enero de 2004).
CONSTANTE DE IONIZACIÓN ÁCIDA DE UN INDICADOR VISUAL (Página
electrónica)
http://cuhwww.upr.clu.edu/~inieves/pKa-manual_timol.htm
(Consultado el 5 de Marzo de 2004).
DAVID P. SHOEMAKER, CARL W. GARLAN. Experimentos de Fisicoquímica.
México 1968.
DETERMINACIÓN DE LA TENSIÓN SUPERFICIAL DE LÍQUIDOS POR EL
MÉTODO
DEL
ESTALAGNOMETRO.
(Página
electrónica)
http://www.sc.ehu.es/powgep99/dcytp/termo/practic/tension.pdf.
DETERMINACIÓN DEL CALOR DE NEUTRALIZACIÓN DEL ÁCIDO
CLORHÍDRICO CON HIDRÓXIDO DE SODIO - PRACTICA N° 9 (Página
electrónica)
http://depa.pquim.unam.mx/fisiquim/termo/pract9.html
(Consultado el 3 de Enero de 2004).
EXAMINING VAPOR PRESSURE OF WATER AS A FUNCTION OF
TEMPERATURE. Grand Rapids High School. (Patina electronica)
http://www.avseducation.org/pdffiles/vossenwinner97.pdf.
G. W. CASTELLAN, “FISICOQUÍMICA”, Segunda edición, Pearson Educación,
México, 1987.
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K. W. WHITTEN, K. D. GAILEY, R.E. DAVIS. “QUÍMICA GENERAL”, Tercera
edición, McGraw-Hill, España, 1992. p.p 498-507.
PRACTICA 10 – DETERMINACIÓN DE LA TENSIÓN SUPERFICIAL POR EL
MÉTODO DEL PESO DE LA GOTA. Laboratorio Integrado de
Experimentación en Química. UNIVERSIDAD DE CÁDIZ. Enero 22/2004
(Página
electrónica)
http://www.uca.es/grupinvest/corrosion/integrado/P10.pdf.
Práctica II – EQUILIBRIO LÍQUIDO-VAPOR CON AZEÓTROPO. UNIVERSIDAD
NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO. FACULTAD DE ESTUDIOS
SUPERIORES CUAUTITLÀN. SECCION DE FISICOQUÍMICA. MANUAL DE
EXPERIMENTOS
LEM
II
(Página
electrónica)
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