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INFORME DE LABORATORIO 6

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Universidad Nacional de Ingeniería
Facultad de Ingeniería Industrial y Sistemas
LAB. DE QUÌMICA 1
1
“Año del Fortalecimiento de la Soberanía Nacional”
UNIVERSIDAD DE INGENIERIA
FACULTAD DE INGENIERIA DE INDUSTRIAL Y SISTEMAS
INFORME DE LABORATORIO N°6
LÍQUIDOS Y SOLUCIONES
QUIMICA I (BQU01)
INTEGRANTES:
 AYASTA RAMOS, FABRIZIO EDUARDO MANUEL
Código: 20221298G
 CARDENAS MUÑOZ, JOHIL NICK
Código: 20190061K
 HUAMANYAURI PACOMBIA, LEONARDO JULIO
Código: 20221315I
 CHAVARRÍA CALDAS, LUIS MANUEL
Código: 20222613C
PROFESORA DE LABORATORIO: REYES ACOSTA, ROSARIO
PROFESORA DE PRACTICA: GOMES GALVEZ, SUSANA TERESA
PROFESORA DE TEORIA: OSORIO MARUJO, BILMA ELIZABETH
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GASES
EXPERIMENTO N°1
DETERMINACIÓN DEL PUNTO DE EBULLICIÓN DEL ALCOHOL
ETÍLICO
I.
REACCIONES REALIZADAS
En este experimento hallamos únicamente el punto de ebullición, por lo que no hay
reacciones con las que trabajaremos en específico.
II.
PROCEDIMIENTO
Materiales:





Vaso de 250 mL
Termómetro: -10°C a 110°C
Capilar
Mechero y rejilla
Probeta de 25 mL





Liga
Agitador de alambre
Trípode
1 tubo de ensayo 13x100
Pinza y nuez
Reactivos:
 Alcohol etílico
Procedimiento:
Verificar que uno de los
extremos del tubo capilar
este cerrado.
Llenar las ¾ partes del vaso
con agua de caño. El conjunto
debe quedar
aproximadamente a 1 cm del
fondo del vaso.
Verter en un tubo de ensayo
de 13x100, limpio y seco,
2.5 Ml de alcohol etílico.
Sujete el termómetro con
una cuerda. Sumergir todo
el conjunto en un vaso de
250 mL.
Introducir un capilar en
el tubo que contiene
alcohol, con el extremo
del capilar cerrado arriba.
Sujetar el tubo de
prueba 13x100 a un
termómetro mediante
una liga de jebe.
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Calentar el vaso con un mechero de gas
suavemente a través de una rejilla con
asbesto. Mientras agite el agua con
movimientos verticales de un agitador (en
forma de anillo), cuidando de no chocar
con el vaso o tubo de prueba.
Observe el desprendimiento de burbujas y
lea la temperatura en el momento en que sale
la última burbuja del tubo capilar y justo el
nivel de líquido comienza a ascender dentro
del capilar. Esta es la TEMPERATURA DE
EBULLICIÓN del líquido, anótela.
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Cuando una corriente rápida y
continua de burbujas salga del
pequeño capilar, tome el tiempo
como 0. Continue calentando
suavemente durante 5 minutos.
Apague el mechero y deje
que enfríe el aparato. El flujo
de la corriente de burbujas
disminuye.
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III.
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ANÁLISIS DE RESULTADOS
Temperatura al apagar el mechero (5 minutos después de que comenzó a desprender
burbujas): 95°C.
Temperatura final (al salir la última burbuja y el líquido asciende en el capilar): 79°C.
Por lo que el experimento nos demuestra que la temperatura de ebullición del alcohol etílico
es 79°C.
IV.
OBSERVACIONES



No se debe utilizar guantes de látex al momento de manipular el mechero.
Nos damos cuenta de que los movimientos verticales con el agitador en forma de anillo
aceleran el experimento
Es importante no chocar el agitador con el vaso ni con el tubo de prueba, ya que estos
son muy delicados.
EXPERIMENTO N°2
DETERMINACIÓN DE LA CONCENTRACIÓN DE UNA SOLUCIÓN DE
CLORURO DE SODIO
I.
REACCIONES REALIZADAS

II.
HCl(g) + NH3(g)  NH4Cl(s)
PROCEDIMIENTO
Materiales:
 Recipiente tubular con base de 40x250 mm
 Densímetro
 Termómetro
Reactivos:
 Solución problema (solución de cloruro de sodio)
Procedimiento:
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Vierta la solución de cloruro de
sodio o de sacaros al recipiente
tubular hasta unos 2 cm del Borde
superior. Mida la temperatura e
introduzca el densímetro para la
lectura correspondiente.
Usando la tabla adjunta,
determine la concentración de
sacarosa o cloruro de sodio en %
III.
ANÁLISIS DE RESULTADOS
La densidad que obtenemos es de 1.130 a 20°C
Para poder hallar el porcentaje en peso de cloruro de sodio (NaCl) mediante
operaciones matemáticas calculamos el valor exacto.
Según la tabla
1.1162 _____________________16
1.130_______________________X
1.1319______________________18
Por Thales
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1.130−1.1162
1.1319−1.130
0.0138
0.0019
1380
19
=
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6
𝑋−16
= 18−𝑋
𝑋−16
18−𝑋
𝑋−16
= 18−𝑋
𝑋 = 17,972
Entonces el porcentaje en peso es 17.972
𝑚𝑠𝑜𝑙
𝜌=
𝑉
1,13 . (1000) = msol
msol = 1130 g
msto = msol . x
msto = 1130 . (0,17972)
msto = 203,0836
nsto =
𝑚𝑠𝑡𝑜
𝑀
203,08 𝑔
= 58,5 𝑔/𝑚𝑜𝑙 = 3,47 𝑚𝑜𝑙 (se divide entre el volumen, que es 1 L)
Concentración: 3,47 M
IV.
OBSERVACIONES
Densímetro: Un densímetro es un aparato que mide la densidad de los líquidos
fundamentándose en el principio de Arquímedes. Los densímetros están formados por
varillas de vidrio hueco que presentan un ensanchamiento en la parte inferior y un
lastre. Al sumergirlas en un líquido flotan, cumpliéndose que el peso del volumen de
líquido desalojado es igual al peso de todo el aparato; por tanto, se hundirán más o
menos según sea la densidad del líquido. Densidades (g/cm3).
Ya teniendo el cloruro de sodio (NaCl) en la probeta en primer lugar introducimos el
termómetro y mantenemos por un tiempo prudente para medir la temperatura de la
solución, en segundo lugar, introducimos el densímetro y le damos un pequeño empuje
hacia adentro, luego esperamos a que se estabilice y nos fijamos la marca que muestra
en el densímetro.
Ya tomada la marca del densímetro comparamos con los datos que tenemos en la tabla
N°1
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EXPERIMENTO N°3
DETERMINACIÓN DE LA ACIDEZ MEDIANTE EL USO DE
INDICADORES
I.
II.
REACCIONES REALIZADAS
PROCEDIMIENTO
Materiales:
 6 tubos de ensayo de 13x100
 Fenolftaleína
Reactivos:
 HCl, ácido clorhídrico (0.5M)
 NaOH, hidróxido de sodio (0.5M)
 NH4Cl, cloruro de amonio (0.5M)
 NaHCO3, bicarbonato de sodio (0.5M)
 Na2CO3, carbonato de sodio (0.5M)
 CH3COONa, acetato de sodio (0.5M)
Procedimiento:
1. Cada reactivo con su indicador universal.
 Papel indicador de pH
 Anaranjado de metilo
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2. Cada reactivo con 3 o 4 gotas de fenolftaleína.
3. Hay 3 reactivos que son incoloros al echar las gotas de fenolftaleína (HCl, NH 4Cl y
CH3COONa).
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4. A los reactivos incoloros se le agrega 3 o 4 gotas de anaranjado de metilo.
III.
ANÁLISIS DE RESULTADOS
IV.
OBSERVACIONES
Según los resultados obtuvimos 3 bases y 3 ácidos. Se concluye que se puede estudiar
la acidez de una solución mediante indicadores como la fenolftaleína o el anaranjado
de metilo además del papel indicador, pero no con uno solo debido a que cada uno
actúa en cierto rango o viraje.
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CONCLUCIONES
-
Cuando queremos un ácido o una base debemos escoger el indicador adecuado pues al
hacer la prueba no reaccionará y no será posible reconocer la sustancia
-
El punto de ebullición se da cuando la presión de vapor se iguala a la presión atmosférica,
por lo tanto, el punto de ebullición cambia dependiendo a que altura sobre el nivel del mar
nos encontremos.
-
El punto de ebullición no puede elevarse en forma indefinida pues conforme se aumenta
la presión, la densidad de la fase gaseosa aumenta hasta que finalmente se vuelve
indistinguible de la fase líquida con la que está en equilibrio estando por encima del
punto crítico en donde no existe fase liquida.
-
El cambio de color de un indicador se aprecia cuando la concentración de la forma ácida
o de la forma básica es superior o igual a 10 veces la concentración de la forma básica o
la forma ácida respectivamente.
-
Podemos calcular la concentración de una solución de manera experimental ayudándonos
de datos experimentales.
CUESTIONARIO
1- ¿En qué momento empieza a hervir el líquido?
Un líquido comienza a hervir cuando cierta temperatura provoca que la presión del vapor
de un líquido sea igual que la presión atmosférica. Es por esta razón que la temperatura de
ebullición puede variar según la altitud en que se encuentre (que está en proporción con la
presión).
2- ¿A qué se debe presencia de burbujas en líquido en ebullición?
Estas burbujas que se forman son el mismo líquido, pero en estado gaseoso, se forman al
fondo del recipiente debido a que en esta zona el calor es más intenso, por lo que son las
primeras moléculas en cambiar de fase. Por último, estas suben a la superficie en forma de
burbujas ya que el estado gaseoso tiene una menor densidad que el estado líquido.
3- ¿Cómo varía la temperatura de ebullición del agua por cambio de altitud, midiéndola
en la ciudad de Ticlio (altitud: 4818 metros sobre el nivel del mar, msnm)?
Como ya se explicó en la pregunta n°1, la temperatura de ebullición depende de la altura,
ya que este definirá la presión a la que tiene que llegar el líquido para hervir.
Primero debemos hallar la presión atmosférica en la altitud de 4818 msnm.
P(h) = Po . 𝑒 −𝛼.ℎ
en que 𝛼 =
𝜌𝑎𝑖𝑟𝑒 .𝑔
𝑃𝑜
=
1,22 . 9,8
101325
= 1,18 . 10−4
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−4
P(4818) = 1 atm . 𝑒 −1,18 . 10 .4818 = 1 𝑎𝑡𝑚 . 𝑒 −0,5685 = 0,5663 𝑎𝑡𝑚
Notamos que la presión disminuye, por lo que será necesario menos calor (y con ello menor
temperatura) para llegar a hervir.
En conclusión, la temperatura de ebullición disminuirá.
4- En relación con las fuerzas intermoleculares, explique:
a. El etanol tiene punto de ebullición mayor que el dimetiléter (DME), ambos del
mismo peso molecular.
Etanol: CH3CH2OH (POLAR) ---------- ENLACE PUENTE DE HIDROGENO(PH)
Dimetiléter: C2H6O(POLAR) ------- DIPOLO-DIPOLO, LONDON
Al tener el mismo peso molecular son isómeros, ya que poseen la misma fórmula, pero
diferente estructura.
En este caso el mayor punto de ebullición es del etanol debido a que posee enlace
puente de hidrógeno (PH), que es más fuerte que las demás fuerzas intermoleculares.
b. El ordenamiento de las temperaturas de ebullición de las moléculas: éter etílico
C4H10O, n-butanol C4H10O, n-butóxido de sodio C4H10ONa:
En la comparación de éteres con alcoholes, los éteres tienden a tener la temperatura de
ebullición muy bajos en comparación con los alcoholes debido a que los éteres no
poseen PH.
Temperaturas de ebullición de menor a mayor.
Éter etílico, n-butanol y n-butóxido de sodio.
5- ¿Cuál compuesto tendrá mayor temperatura de ebullición n-butil alcohol o terbutil
alcohol? ¿Por qué?
El n-butil tiene mayor temperatura de ebullición que el terbutil debido a que en los
alcoholes tienen puente de hidrogeno y nos tendríamos que fundamentar con el peso
atómico y si los enlaces son simples, dobles o triples.
6- ¿Qué efecto tendría en la temperatura de ebullición, la adición de sal NaCl al agua
pura?
El efecto que causa la adición de cloruro de sodio en el agua pura es que varía en la
temperatura de ebullición, en este caso la temperatura de ebullición es elevada por NaCl.
El efecto no se percibe en una cocina promedio.
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7- ¿Cuál será la molaridad de la solución de cloruro de sodio estudiada en el
experimento N°2?
El porcentaje en masa de NaCl es de 17,972.
Consideran el volumen de la solución 1L.
M = (𝑀
M=
𝑚
𝑁𝑎𝐶𝑙 )(𝑉𝑠𝑜𝑙 )
1130 . (0,17972)
(58,5)(1)
M = 3,47
8- ¿Por qué la solución de cloruro de amoniaco NH4Cl es ligeramente ácida?
Esto se puede fundamentar por las teorías ácido base ya que en el cloruro de amonio
encontramos los iones Cl- que formaron parte de una base fuerte como el HCl el cual es un
ácido fuerte y por tanto esta sal sería una base débil. Ahora esta solución también posee
iones NH4+ provenientes del NH3 que es base débil y por ello este ion tendría carácter de
ácido fuerte. Es por ello que en la solución predomina ligeramente el carácter ácido.
9- ¿Por qué la solución de acetato de sodio CH3COONa es ligeramente básica?
El ion Na+ proviene de una base fuerte, el NaOH, será su ácido conjugado y
extremadamente débil, no dará reacción en agua, pero el CH3COO– es la base conjugada
de un ácido débil, CH3COOH, ácido acético, por lo que no será tan extremadamente débil
y dará reacción en agua.
10- ¿Qué indicador es más apropiado para una titulación con punto de equivalencia de
pH=4?
El más apropiado sería el anaranjado de metilo pues se ubica en el intervalo de pH 3,14,4 de color rojo a naranja.
11- Presente el procedimiento de un experimento para estudiar el descenso de
temperatura de congelamiento de agua por crioscopía. Explique fundamento.
Descenso crioscópico
Es la disminución de la temperatura del punto de congelación que experimenta una solución
respecto a la del solvente puro.
Todas las soluciones tienen una temperatura de congelación inferior al solvente puro.
Experimento:
Materiales
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



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Agua
Alcohol
Sal
Vasos
Procedimiento
1. Llenamos hasta la mitad de agua 3 vasos de 250 ml.
2. En un vaso disolvemos 1 cuchara de sal (tratando que no se sature) y en otra
3. Lo llevamos al refrigerador y cuando el agua pura este congelada lo retiramos.
Observación
Podemos notar que solo el agua pura está completamente congelada y en los demás
recipientes no está completamente congelada especialmente el vaso donde agregamos
alcohol.
Podemos concluir que la temperatura de congelación de la disolución disminuye a medida
que aumenta la molaridad.
Explicación
Este fenómeno se produce debido a que las disoluciones tienen más entropía, más desorden,
que el disolvente líquido puro. A mayor concentración de soluto, mayor desorden, mayor
entropía en la disolución y, por lo tanto, menor temperatura de congelación.
12- ¿Cómo prepararía una solución acuosa 0.5 molal CaCl2, empleando 105 mL de agua?
Molaridad =
𝒎𝒐𝒍𝒆𝒔 𝒅𝒆 𝒔𝒐𝒍𝒖𝒕𝒐
𝒎𝒂𝒔𝒂 𝒅𝒆 𝒔𝒐𝒍𝒗𝒆𝒏𝒕𝒆 (𝑲𝒈)
Densidad del agua es
𝟏𝒈
𝒎𝒍
0.5 =
𝒙 𝒎𝒐𝒍𝒆𝒔 𝒅𝒆 𝑪𝒂𝑪𝒍𝟐
𝟎.𝟏𝟎𝟓 𝒌𝒈
entonces en 105 ml hay 105 g de agua.
X = 0.0525
Para obtener 0.5 molal de CaCl2 se tendría que diluir 0.0525 moles de CaCl2 en 105 ml de
agua.
BIBLIOGRAFÍA
https://soloformulas.com/ley-de-difusin-o-ley-de-graham.html
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http://www.gisiberica.com/densimetr%C3%ADa%20are%C3%B3metros/fundamento_teorico.ht
m
https://www.heraldo.es/noticias/aragon/2016/04/25/por-que-salen-burbujas-agua-cuando-hierve844449-300.html#:~:text=Las%20burbujas%20se%20forman%20en,superficie%20en%20forma
%20de%20burbujas.
https://es.wikipedia.org/wiki/Punto_de_ebullici%C3%B3n
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