Equilibrio Manual 3 Sem

UNIVERSIDAD LA SALLE

Laboratorio de Equilibrio Termodinámico

M en B.E. Ma. Piedad López Ortal.

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2015

UNIVERSIDAD LA SALLE, A.C. Facultad de Ciencias Químicas Equilibrio termodinámico Clave FS 030508

Reglamento del laboratorio de Equilibrio Termodinámico

Carrera: Q.F.B.

En vigor: 2015

Escrita por: M en B.E. Ma. Piedad López Ortal

Revisada y Aprobada por: Dra. Gabriela Ramírez Vélez

Substituye a: Versión 2014

Próxima revisión: 2016

RECOMENDACIONES GENERALES PARA EL TRABAJO EN EL LABORATORIO

El trabajo de laboratorio implica que tanto alumnos como docentes asuman ciertas responsabilidades de igual forma que los científicos al realizar sus investigaciones. La seguridad propia y la de los compañeros es uno de los conceptos más importantes, por eso a continuación se presentan las principales reglas de seguridad. Estas reglas deberán observarse desde la primera sesión del curso y deberán aplicarse siempre que se trabaje en el laboratorio.

PROTECCION PERSONAL

Asegúrate de que el docente esté presente en el laboratorio durante la práctica. Nunca trabajes solo.

Utiliza siempre googles o lentes de seguridad en el laboratorio. No uses lentes de contacto porque existe el riesgo de que algún material volátil o corrosivo disuelva el material de los lentes o se introduzca entre tu ojo y la lente.

Lee las instrucciones de cada actividad cuidadosamente antes de empezar a trabajar.

Utiliza bata de laboratorio. Procura usar ropa ajustada y no muy fina.

Recoge tu cabello con una liga.

Nunca uses sandalias ni zapatos abiertos.

No uses cadenas, colgantes, collares, pulseras o bufandas que puedan engancharse en los elementos de trabajo provocando vuelcos y accidentes.

No consumas alimentos, bebidas ni chicles.

No fumes en el laboratorio.

No corras ni juegues.

No utilices celular ni sistemas de comunicación.

No te apliques cremas o cosméticos en el laboratorio. Lava muy bien tus manos después de cada experimento.

BUENAS COSTUMBRES EN EL LABORATORIO

Nunca pruebes las substancias aunque las conozcas.

Aproxímate de lado a los mecheros, nunca por encima. Apaga los mecheros que no se estén usando, para esto cierra la llave del gas.

Maneja el material caliente con pinzas o guantes. Recuerda que el vidrio y el metal calientes se ven igual que cuando están fríos.



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Antes de utilizar substancias volátiles, apaga todos los mecheros y aleja todas las fuentes de ignición posibles. Si se cuenta con una campana de extracción, utilízala.

Cuando calientes el contenido de algún tubo de ensayo, mantenlo en un ángulo alejado de ti y de tus compañeros. Muévelo constantemente sobre la flama.

Si debes oler alguna substancia, hazlo de la siguiente forma: Toma el frasco alejándolo un poco de tu cuerpo, destápalo y con una mano ventila una pequeña cantidad de vapor hacia tu nariz. Nunca huelas directamente del frasco.

Reconoce todos los equipos de seguridad ubicados en el laboratorio: salidas de emergencia, extinguidor, botiquín.

Siempre sigue las instrucciones del manual o del docente para desechar cualquier substancia al final de la práctica. Nunca arrojes substancias sólidas, disoluciones o líquidos viscosos en la tarja, excepto cuando tu docente te lo indique.

Lleva a cabo estrictamente los procedimientos descritos. No improvises el uso de otro material ni modifiques las cantidades de las substancias.

Solo utiliza substancias debidamente etiquetadas y si tienes que dejar algún experimento por más de un día, identifícalo correctamente.

Lee cuidadosamente las etiquetas de los frascos antes de utilizar el contenido.

NUNCA regreses las substancias al frasco original así evitarás su contaminación.

Utiliza un reactivo por vez para que no confundas las tapas y así evites la contaminación de los reactivos.

Utiliza una propipeta o perilla para succionar los líquidos en las pipetas, NUNCA lo hagas con la boca.

Evita tocar los productos químicos con las manos, si ocurre una salpicadura o contacto indeseado, lávate las manos inmediatamente.

Si diluyes ácidos o bases fuertes concentradas, siempre agrega estas substancias al agua y nunca el agua a los ácidos o bases.

Siempre mantén limpia y ordenada tu área de trabajo. No coloques tus mochilas ni cuadernos sobre la mesa de trabajo.

Trabaja con cuidado y poniendo atención a lo que estas haciendo para disminuir los riesgos de accidentes.

Rotula e identifica todos los recipientes que necesites antes de utilizarlos.

Conserva una jerga mojada siempre sobre la mesa.

Nunca utilices material de vidrio roto.

NO almacenes reactivos cerca de fuentes caloríficas o del sol.

No dejes mochilas, bolsas en lugares donde puedan provocar un accidente. Recuerda que los ACCIDENTES no NACEN, se HACEN.



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EN CASO DE PRODUCIRSE UN ACCIDENTE

Informa inmediatamente al docente.

Si se produce una quemadura, coloca la parte afectada debajo del chorro de agua fría durante 5 a 10 minutos.

En caso de producirse alguna salpicadura o contacto de substancias químicas con los ojos, lava con abundante agua durante por lo menos 15 minutos.

Si se produce un incendio avisa inmediatamente al docente y apaga todos lo mecheros.

Si se prende fuego en un vaso de precipitados u otro recipiente, trata de apagar el fuego cubriéndolo con un vidrio de reloj o un trapo mojado.

Cuando se produzca un derrame de substancias químicas en la mesa o el piso, avisa inmediatamente al docente e informa de que substancias se trata para saber cómo limpiar lo derramado.

PREPARACIÓN Y CONSERVACIÓN DE LAS SOLUCIONES

Cuando prepares soluciones éstas deben envasarse en botellas o goteros claramente identificados. El material de los recipientes debe ser adecuado para los diferentes reactivos. Por seguridad, no utilices envases de alimento para guardar los reactivos. Los rótulos deben contener la siguiente información: nombre y/o fórmula de la substancia, concentración, indicaciones (corrosivos, tóxico, etc) y fecha de preparación.

RESIDUOS Y SU TRATAMIENTO

Se deben de rotular claramente los envases. Los residuos no identificados son particularmente peligrosos pues no pueden ser tratados adecuadamente.

Verifica el rótulo del recipiente antes de vaciar el residuo en el.

No arrojes los residuos a la tarja o a la basura, salvo que se te indique que lo puedes hacer.

No mezcles los residuos. Pueden ocurrir reacciones indeseables.



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Reglamento de conducta básica dentro del laboratorio

1.-El alumno tendrá 10 minutos de tolerancia para entrar al laboratorio solo en caso de algún imprevisto, de no ser así se considerará como falta, teniendo como

consecuencia la anulación de la práctica. 2.-Queda estrictamente prohibido fumar o comer dentro del laboratorio, así como el uso de celulares o equipos de comunicación, de tal forma que el alumno que incumpla con esto será acreedor a la sanción correspondiente. 3.-El alumno debe de colocar sus mochilas y objetos personales en los lockers ubicados en la planta baja del área de laboratorio. 4.-El alumno debe entrar al laboratorio con bata blanca abrochada, lentes de seguridad, zapato cerrado (no tenis de tela), el cabello recogido, así como evitar el uso de cadenas, pulseras o anillos voluminosos, debido a que pueden causarle algún accidente. 5.-Queda estrictamente prohibido sentarse en las mesas así como correr en el laboratorio y acostarse en el suelo. 6.-La mesa del laboratorio debe de estar libre de libros y objetos, solo se debe de encontrar en ella el material necesario para la realización de la práctica y un cuaderno de anotaciones. 7.-El empleo de material de vidrio debe ser consciente, debido a su fragilidad la cual puede causar un accidente, se debe evitar someter a cambios bruscos de temperatura. 8.-El alumno debe conocer la hoja de seguridad ( factores de riesgo ) de cada uno de los reactivos utilizados en el laboratorio durante la práctica correspondiente, así como qué hacer en caso de tener contacto accidental con ellos, para lo cual la maestra aplicará un examen antes de iniciar la misma. 9.-El alumno UNICAMENTE podrá trabajar en el laboratorio en presencia del profesor o la persona responsable del mismo. 10.-Al terminar la práctica, el alumno deberá recoger y lavar todo el material utilizado, dejar limpia su mesa, colocar los bancos en su lugar y dejar los reactivos en la charola. Debido a la alta peligrosidad de los reactivos utilizados en las prácticas, los alumnos no podrán abandonar el laboratorio hasta que se haya comprobado que todos los reactivos utilizados en la práctica se encuentran en la charola.



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Características de Evaluación 1.-Para tener derecho al acceso a la realización de la práctica, se deberá entregar el pre-laboratorio contestado a mano (pre-laboratorios iguales, tendrán valor de cero). 2.-Una vez entregado el pre-laboratorio, se deberá responder un examen del mismo (exámenes iguales, la calificación se dividirá entre los interesados). 3.-El alumno que tenga comportamientos no adecuados dentro del laboratorio será retirado del mismo, obteniendo automáticamente cero en la práctica. 4.-Reporte de práctica por equipo (máximo 4 integrantes) para entregarse a la plataforma de Edmodo. El reporte de práctica debe constar de:

Titulo de la práctica.

Objetivo.

Introducción (mínimo 2 cuartillas)

Material y método.

Resultado con esquemas.

Cuestionario.

Discusión de resultados.

Conclusiones.

Bibliografía (mínimo 3 libros recientes, mas páginas de internet, siempre y cuando sean de universidades).

5.-Para el momento de la evaluación se tomará en cuenta lo siguiente.

Valor del pre-laboratorio 10%

Valor del examen 20%

Desarrollo en el laboratorio 30% ( 15% trabajo y 15% diagrama)

Reporte de práctica 40%

6.-La asistencia mínima para tener derecho a examen final será del 80% y un promedio mínimo de 60. 7.-Si no se aprueba el laboratorio, no se aprueba la materia.



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PRELABORATORIO

Es INDIVIDUAL. Consta de una serie de preguntas y de las hojas de seguridad. Puede ser entregado en hojas de re-uso, siempre y cuando se encuentren en buen estado. Sin faltas de ortografía y a mano. Entregar en la fecha establecida, de no ser así NO SE ACEPTARÁ más tarde. Si se encuentran PRELABORATORIOS IGUALES, el valor de este será cero. El prelaboratorio debe estar integrado por lo siguiente: Nombre y # de prelaboratorio, nombre del alumno, # de equipo y grupo. Pregunta y respuesta. Bibliografía. Su valor de un 50%. También deberá de entregarse en edmodo.

HOJAS DE SEGURIDAD Son INDIVIDUALES. Pueden entregarse en hojas de re-uso. Debe de completarse una hoja de seguridad para cada reactivo. Bibliografía. Su valor es de un 50%.

DIAGRAMA DE TRABAJO

Es INDIVIDUAL. Se deben de indicar los pasos a realizar durante la práctica así como el material y la cantidad de este que se va a utilizar. Su valor es de un 50% (del 30% del valor del desarrollo en el laboratorio). También deberá de entregarse en edmodo.



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REPORTE DE UNA PRACTICA

Debe ser entregada en la plataforma de edmodo, en el apartado correspondiente. Sin faltas de ortografía. Entregar en la fecha establecida, de no ser así NO SE ACEPTARÁ más tarde. Si se encuentran PRÁCTICAS IGUALES, el valor de esta será cero. El reporte de la práctica debe estar integrado por lo siguiente: La portada debe contener # de equipo, nombre de los integrantes, grupo y sección. Titulo Objetivos Introducción.- Investigación bibliográfica explicativa de lo que se conoce hasta el momento del tema a experimentar. Material y Método Resultados.- Única y exclusivamente datos obtenidos en el experimento y de ser requeridos esquemas explicativos. Cuestionario.- Contestado en el orden de pregunta y respuesta.

Discusión de resultados.- Relacionar los resultados obtenidos en la práctica con lo encontrado en la bibliografía.

Conclusión.- En base a la investigación bibliográfica, se determina si los resultados obtenidos son los esperados y de no ser así, proponer las posibles causas de lo obtenido. Bibliografía.- Debe de ser RECIENTE. En el caso de ser consulta electrónica, especificar concretamente la página visitada siendo esta de investigación. No la página del buscador (Yahoo, Google, etc).



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Manera de reportar una bibliografía: Villalobos, JJ., et al. Principios de Gastroenterología. Méndez Editores, segunda edición. México, D.F. 2000. Termodinámica. http://www.uia.mx/campus/publicaciones/fisica/pdf/15termodinamica.pdf consultado el 8 de enero del 2015



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Hojas de seguridad Debido a las nuevas normas para la presentación de los peligros de los productos, se utilizarán estos pictogramas:



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Recuerden que esta tabla tienen que llenarla para cada uno de los reactivos que se utilicen en las prácticas.

P.M.

P. Fusión P. Ebullic I.R

Forma física Color Soluble en

Antídoto

Nombre del reactivo y fórmula

Densidad Pureza

Usos

Pictogramas y NFPA

Efectos Primeros auxilios

Información toxicológica

Dosis letal



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Símbolos de Seguridad

Usa goggles Material tóxico

Flamable Vapores tóxicos

Material corrosivo Riesgo eléctrico

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Práctica No. 1 Presión de vapor

Carrera: Q.F.B.

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Duración 1 sesión

Prelaboratorio 1.-Investiga que es la presión, presión absoluta, presión de vacío y presión manométrica. 2.-Investiga que es la presión de saturación. 3.-Investiga que es la temperatura de saturación. 4.-¿Cuándo un líquido se encuentra en el punto crítico? 5.-Investiga cómo es la variación de la presión de vapor con la temperatura. Objetivos El alumno podrá comprender, por medio de su experiencia en el laboratorio, la relación entre la presión y la temperatura de saturación. Material Reactivos Termómetro Agua destilada Probeta Hielo Vaso de precipitados Parrilla Tela de asbesto Tripie Procedimiento

1. Toma una probeta pequeña y llénala a ¾ de su capacidad con agua. 2. Cubre la boca de la probeta con tu dedo e inviértela para que la introduzcas en un

vaso de precipitado con agua. (Verifica que el volumen de la probeta no haya disminuido mucho).

3. Asegúrate de que la cantidad de agua del vaso de precipitados sea la suficiente para tapar totalmente a la probeta.

4. Coloca el vaso con mucho cuidado, para que no se caiga la probeta, sobre la parrilla y calienta el sistema hasta los 60°C.

5. Mantén está temperatura por un tiempo hasta que el volumen del gas dentro de la probeta sea constante.



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6. Retira el vaso de la parrilla y colócalo con mucho cuidado sobre una tela de asbesto y registra el valor del volumen del gas que está en la probeta y la temperatura.

7. Sigue registrando el volumen del gas de 5 en 5 °C de cambio hasta llegar a una temperatura de 20°C.

8. Coloca todo el sistema (vaso de precipitados con la probeta) en un recipiente que contenga hielo. Registra el valor del volumen del gas que está en la probeta y la temperatura.

9. Sigue registrando el volumen del gas de 5 en 5 °C de cambio hasta llegar a una temperatura aproximada a 0°C.

Realiza el experimento dos veces. Disposición de soluciones y desechos El docente te indicará el procedimiento y los garrafones adecuados para desechar las soluciones. Resultados

1. Realiza una tabla con los datos obtenidos de cada experimento.

2. Realiza una gráfica ( t contra v ) con los datos obtenidos de cada experimento.

3. Utilizando la siguiente fórmula (gas ideal), calcula el # de moles, presentes en la probeta.

𝑛 𝑎𝑖𝑟𝑒 =𝑃𝑉

𝑅 𝑇

Temperatura del sistema

(°C)

Vol. Experimental

(ml)

# moles Vol calculado

(ml)



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Discusión de resultados Conclusiones Bibliografía Atkins, P y Locke, J. Fisicoquímica. ED. Oxford University Press. Séptima edición, E.U.A. 2002. Castellan, G. Fisicoquímica. ED. Addison-Wesley Iberoamericana. Segunda edición. E.U.A. 2006. Cengel. Y. Termodinámica. ED. Mc Graw Hill. Séptima edición. México, D.F. 2012. Levine, I. Fisicoquímica. ED Mc Graw Hill. Sexta edición. México, D.F. 2013. Maron, S y Prutton, C. Fundamentos de Fisicoquímica. ED. Limusa-Noriega. reimpresión de la primera edición. México, D.F. 2011.

UNIVERSIDAD LA SALLE, A.C. Facultad de Ciencias Químicas Equilibrio termodinámico Clave: FS030508

Práctica No. 2 Cambio en la temperatura de ebullición

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Duración 1 sesión

Prelaboratorio 1.-Investiga cuáles son las propiedades coligativas. 2.-Investiga que es la constante ebulloscópica (kb) y la fórmula para el cálculo del punto de ebullición. 3.-Investiga cómo es afectado el punto de ebullición de un solvente puro al tener disuelto un compuesto iónico. 4.-Investiga como se afecta el punto de ebullición de un solvente puro al tener disuelto un compuesto covalente. Objetivo El alumno comprenderá el concepto de temperatura de congelación como propiedad coligativa El alumno determinará el efecto que produce la presencia de un soluto en la temperatura de ebullición de un líquido puro. Material Reactivos Matraz erlenmeyer Azúcar Espátula Cloruro de sodio Probeta Vasos de precipitados Pipetas y propipeta Termómetro Matraz aforado Parrilla Procedimiento *Las soluciones de azúcar y sal se repartirán entre los equipos por sorteo.

1. Prepara 2 soluciones con las siguientes concentraciones 1 y 2.5 % del sistema que te corresponda: [(agua-sal), (agua-azúcar)], con un volumen final de 10 ml.

2. Coloca en el matraz Erlenmeyer la solución de agua-sal o agua-azúcar 1% correspondiente (según el sorteo).

3. Comienza a calentar la muestra hasta su temperatura de ebullición.



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4. Registra la temperatura. 5. Una vez que termines el experimento, espera a que se enfríe el matraz y lávalo. 6. Realiza nuevamente el experimento pero con la siguiente concentración (2.5%). 7. Recopila los datos obtenidos del otro sistema.

Parte II Temperatura de ebullición del solvente puro

1. Coloca el solvente puro (Agua destilada) en un matraz erlenmeyer. 2. Comienza a calentar la muestra hasta su temperatura de ebullición. 3. Registra la temperatura.

Disposición de soluciones y desechos El docente te indicará el procedimiento y los garrafones adecuados para desechar las soluciones. Resultados Realiza los cálculos necesarios para conocer el punto de ebullición teórico. Realiza las tablas correspondientes de los valores de la temperatura de ebullición y la concentración para cada experimento. (En esta tabla tienes que indicar los valores que obtuviste en el laboratorio y los valores teóricos de las 4 soluciones). Discusión de resultados Compara tus resultados con los de tus compañeros para que puedas realizarlas. Conclusiones Bibliografía Atkins, P y Locke, J. Fisicoquímica. ED. Oxford University Press. Séptima edición, E.U.A. 2002. Castellan, G. Fisicoquímica. ED. Addison-Wesley Iberoamericana. Segunda edición. E.U.A. 2006. Levine, I. Fisicoquímica. ED Mc Graw Hill. Sexta edición. México, D.F. 2013. Maron, S y Prutton, C. Fundamentos de Fisicoquímica. ED. Limusa-Noriega. reimpresión de la primera edición. México, D.F. 2011.



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Skoog, D y col. Fundamentos de Química Analítica. ED. Thomson. Octava edición. México, D.F. 2005.

UNIVERSIDAD LA SALLE, A.C. Facultad de Ciencias Químicas Equilibrio termodinámico Clave: FS 030508

Práctica No. 3 Cambio en la temperatura de congelación

Carrera: Q.F.B.

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Duración 1 sesión

Prelaboratorio 1.-Investiga cómo es afectado el punto de congelación de una substancia pura en la cual se ha disuelto un sólido iónico. 2.-Investiga cómo varía el punto de congelación de una solución con respecto al punto de congelación de sus componentes. 3.-Investiga que es la constante crioscópica (kf) y su fórmula para predecir el cambio en la temperatura. Objetivo El alumno comprenderá el concepto de temperatura de congelación como propiedad coligativa. El alumno observará los cambios que sufre la temperatura de congelación al adicionar diferentes solutos a un solvente puro. Material Reactivos Gradilla Azúcar Tubos de ensaye Cloruro de sodio Termómetro Hielo Tapón monohoradado Espátula Probeta Pipetas y propipeta Vasos de precipitados Procedimiento *Las soluciones de azúcar y sal se repartirán entre los equipos por sorteo. Parte I

1. Prepara 2 soluciones con las siguientes concentraciones: 1 y 2.5 % del sistema que te corresponda: [(agua-sal), (agua-azúcar)], con un volumen final de 10 ml.

2. Coloca en un vaso de precipitados un poco de hielo, adiciona sal y coloca otra capa de hielo.



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3. Introduce un tubo de ensayo vacío y completa todo el espacio con hielo y sal consecutivamente. (Espera un rato y retira el tubo de ensaye, esto te servirá para dejar un espacio para colocar los tubos con las muestras). Coloca la solución correspondiente (según el sorteo) en el tubo de ensaye.

4. Coloca el tapón con el termómetro cuidado que el bulbo esté en completo contacto con la solución problema.

5. Coloca el tubo de ensaye, con mucho cuidado, dentro del vaso con hielo. 6. Registra la temperatura a la cual el sistema se congela (cuida que no se congele

por completo pues el termómetro se puede romper). Si esto sucede, espera a que se descongele el sistema.

7. Saca con cuidado el termómetro, lávalo. 8. Repite el experimento para cada una de las concentraciones.

Parte II Punto de congelación del solvente puro

1. Coloca el solvente puro (Agua destilada) en el tubo de ensaye. 2. Coloca el tapón con el termómetro cuidado que el bulbo esté en completo contacto

con la solución problema. 3. Coloca el tubo de ensaye, con mucho cuidado, dentro del vaso con hielo. 4. Registra la temperatura a la cual el sistema se empieza a congelar (cuida que no

se congele por completo pues el termómetro se puede romper). Si esto sucede, espera a que se descongele el sistema.

5. Saca con cuidado el termómetro, lávalo. Disposición de soluciones y desechos El docente te indicará el procedimiento y los garrafones adecuados para desechar las soluciones. Resultados

1. Realiza los cálculos necesarios para conocer el punto de congelación teórico.

2. Realiza las tablas correspondientes de los valores de la temperatura de congelación y la concentración para cada experimento. (En esta tabla tienes que indicar los valores que obtuviste en el laboratorio y los valores teóricos de tu experimento y el del equipo correspondiente).



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Discusión de resultados Compara tus resultados con los de tus compañeros para que puedas realizarlas. Conclusiones Bibliografía Atkins, P y Locke, J. Fisicoquímica. ED. Oxford University Press. Séptima edición, E.U.A. 2002. Castellan, G. Fisicoquímica. ED. Addison-Wesley Iberoamericana. Segunda edición. E.U.A. 2006. Cengel. Y. Termodinámica. ED. Mc Graw Hill. Séptima edición. México, D.F. 2012. Levine, I. Fisicoquímica. ED Mc Graw Hill. Sexta edición. México, D.F. 2013. Maron, S y Prutton, C. Fundamentos de Fisicoquímica. ED. Limusa-Noriega. reimpresión de la primera edición. México, D.F. 2011.


Práctica No. 4 Determinación de la curva de temperatura-composición de un sistema binario de líquidos

Carrera: Q.F.B.

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Duración 2 sesiones

Prelaboratorio 1.-Investiga que es una destilación de una mezcla binaria. 2.-Investiga el punto de ebullición de mezclas binarias miscibles. 3.-Investiga que es un azeotropo. 4.-Investiga que es el índice de refracción. Objetivos El alumno medirá las temperaturas de ebullición de mezclas binarias de diferente composición a presión constate con el fin de construir una curva de muestre el comportamiento de las mismas. El alumno practicará el manejo del refractómetro de Abbe para construir una curva patrón y obtener los valores de composición de las mezclas utilizadas en el laboratorio. Material Reactivos Matraz de 3 bocas Agua Soporte universal Metanol Termómetro Perlas de ebullición Pipetas y propipetas Tubos de ensaye Tapones Gradilla Papel parafilm Refrigerante Probeta Pinzas de 3 dedos Nido de calentamiento



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Procedimiento Primera sesión Acerca del refractómetro * ver anexo # 1 El refractómetro cuenta con un prisma de cristal integrado. Este prisma necesita ciertos cuidados:

1. Antes de cada medida que vayas a realizar, deberás de limpiar el prisma del refractómetro con un algodón mojado en etanol, esperando a que seque antes de agregar la muestra.

2. Nunca debes de tocar el prisma del refractómetro ni con la mano ni con ningún otro objeto, para evitar rayarlo.

Calibrado del refractómetro Antes de iniciar el estudio de las muestras, se mide el índice de refracción del agua destilada y se compara con el bibliográfico. Esto es para determinar si hay errores de calibración en el refractómetro.

1. Conecta el refractómetro y límpialo utilizando un poco de algodón previamente humedecido con etanol. Deja que el solvente se evapore totalmente. Realiza la lectura de la temperatura de operación. Procede a calibrar el aparato utilizando agua destilada. (IR = 1.333), tal como se te indicó durante la explicación de la práctica.

Parte I Preparación de las soluciones para la curva patrón. Dado que la presencia de sustancias contaminantes puede alterar los resultados de las mediciones, es importante que después de lavar con agua corriente los tubos y pipetas; éstos se enjuaguen perfectamente con agua destilada y se sequen por completo. Cada equipo preparará las soluciones del sistema Agua–Metanol.

1. La concentración de las soluciones será del 0,10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 y 100% en volumen para cada sistema, con un volumen final de 10 ml.

2. Una vez que las hayas preparado tapa inmediatamente el tubo de ensaye con papel parafilm para evitar la evaporación.



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Lectura de la curva de calibración

1. Ya que tengas lista la curva, entonces, coloca la cantidad suficiente de la muestra sobre la cara del prisma del refractómetro hasta que quede cubierta. Cierra el refractómetro y retira el exceso de muestra con un algodón. Realiza la lectura del índice de refracción. (Este procedimiento debe realizarse de forma rápida ya que al trabajar con solventes éstos pueden evaporarse).

2. Una vez hecha la lectura, abre el refractómetro y limpia el prisma. Repite el procedimiento al menos 2 veces para descartar errores.

3. Este procedimiento tienes que realizarlo para cada punto de la curva. Parte II Destilación del agua mas etanol

1. Arma todo el sistema de destilación, como se muestra en la figura.

El sistema debe de estar inclinado para que se pueda tomar muestra del destilado en el punto B y del residuo en el matraz.

2. Coloca 50 ml agua en el matraz de destilación de 3 bocas, calienta hasta ebullición y anota la temperatura.

3. Retira el calentamiento, deja enfriar un poco el sistema y destápalo con cuidado de modo que puedas tomar con una pipeta 1 ml de destilado que está acumulado



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en el punto B y colócalo en tu tubo de ensayo perfectamente identificado. Tápalo inmediatamente para evitar que se evapore.

4. De igual manera, toma 1 ml del residuo que ha quedado en el matraz y colócalo en otro tubo de ensaye perfectamente identificado. Tápalo inmediatamente para evitar la evaporación.

5. Deja enfriar 10 minutos todo el sistema y adiciona 1 ml de metanol al contenido del matraz. Caliéntalo hasta ebullición, anota la temperatura.

6. Espera a que enfríe un poco el sistema y toma las muestras, tanto del destilado como del residuo.

7. Realiza estos pasos nuevamente, solo que adiciona 10 ml metanol. No olvides tomar las muestras del destilado y del residuo.

8. Repite nuevamente todo el procedimiento, pero adiciona 20 ml de metanol. 9. Una vez que termines las destilaciones, lava el sistema y entrégalo. 10. Una vez que las muestras tengan la temperatura ambiente, mídeles el IR. 11. La composición de las muestras de destilado y de residuo se determinará

comparándolas con los valores obtenidos en la curva patrón. Segunda sesión Parte I Preparación de las soluciones para la curva patrón. Dado que la presencia de sustancias contaminantes puede alterar los resultados de las mediciones, es importante que después de lavar con agua corriente los tubos y pipetas; éstos se enjuaguen perfectamente con agua destilada y se sequen por completo.

1. Cada equipo preparará las soluciones del sistema Metanol-Agua. 2. La concentración de las soluciones será del 0,10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 y

100% en volumen para cada sistema, con un volumen final de 10 ml. 3. Una vez que las hayas preparado tapa inmediatamente el tubo de ensaye con

papel parafilm para evitar la evaporación. Lectura de la curva de calibración No olvides que primero tienes que medir el índice de refracción del agua destilada, esto es para determinar si hay errores de calibración en el refractómetro.

1. Ya que tengas lista la curva, entonces, coloca la cantidad suficiente de la muestra sobre la cara del prisma del refractómetro hasta que quede cubierta. Cierra el



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refractómetro y retira el exceso de muestra con un algodón. Realiza la lectura del índice de refracción. (Este procedimiento debe realizarse de forma rápida ya que al trabajar con solventes éstos pueden evaporarse).

2. Una vez hecha la lectura, abre el refractómetro y limpia el prisma. Repite el procedimiento al menos 2 veces para descartar errores.

3. Este procedimiento tienes que realizarlo para cada punto de la curva. Parte II Destilación del metanol mas agua

1. Arma todo el sistema de destilación como en la sesión anterior. 2. Coloca 50 ml metanol en el matraz de destilación de 3 bocas, calienta hasta

ebullición y anota la temperatura. 3. Retira el calentamiento, deja enfriar un poco el sistema y destápalo con cuidado

de modo que puedas tomar con una pipeta 1 ml de destilado que está acumulado en el punto B y colócalo en tu tubo de ensayo perfectamente identificado. Tápalo inmediatamente para evitar que se evapore.

4. De igual manera, con otra pipeta toma 1 ml del residuo que ha quedado en el matraz y colócalo en otro tubo de ensaye perfectamente identificado. Tápalo inmediatamente para evitar la evaporación.

5. Deja enfriar 10 minutos y adiciona 1 ml de agua al contenido del matraz. Caliéntalo hasta ebullición, anota la temperatura.

6. Espera a que enfríe un poco el sistema y toma las muestras, tanto del destilado como del residuo.

7. Realiza estos pasos nuevamente, solo que adiciona 15 ml agua. No olvides tomar las muestras del destilado y del residuo.

8. Repite nuevamente todo el procedimiento, pero adiciona 30 ml de agua. No olvides tomar las muestras del destilado y del residuo.

9. Una vez que termines las destilaciones, lava el sistema y entrégalo. 10. Una vez que las muestras tengan la temperatura ambiente, mídeles el IR. 11. La composición de las muestras de destilado y de residuo se determinará

comparándolas con los valores obtenidos en la curva patrón. Disposición de soluciones y desechos El docente te indicará el procedimiento y los garrafones adecuados para desechar las soluciones. Resultados



Carrera: Q.F.B.

En vigor: 2015





1. Tabula los resultados que te permitirán trazar las curvas patrón.

Datos para la curva patrón

Tubo I.R.

1

2

3 . . .

Datos para la curva temperatura-fracción molal (T – X)

Tubo T ebullic (°c)

I.R. destilado

I.R. residuo

X destilado

X Residuo

1

2 . . .

2. Realiza las gráficas de la curva patrón y la de T-X de las muestras del destilado y

del residuo. Cuestionario 1.-¿Cuál es la utilidad de una curva patrón?. 2.-¿Cómo afecta la concentración al índice de refracción?. 3.-¿Por qué puede utilizarse el índice de refracción para determinar la concentración de una solución?. 4.-¿Qué crees que pasaría con los resultados si no se enfriara la muestra al momento de leer su I.R.?. Bibliografía

Atkins, P y Locke, J. Fisicoquímica. ED. Oxford University Press. Séptima edición, E.U.A. 2002. Castellan, G. Fisicoquímica. ED. Addison-Wesley Iberoamericana. Segunda edición. E.U.A. 2006. Cengel. Y. Termodinámica. ED. Mc Graw Hill. Séptima edición. México, D.F. 2012. Levine, I. Fisicoquímica. ED Mc Graw Hill. Sexta edición. México, D.F. 2013.



Carrera: Q.F.B.

En vigor: 2015





Maron, S y Prutton, C. Fundamentos de Fisicoquímica. ED. Limusa-Noriega. reimpresión de la primera edición. México, D.F. 2011.


Práctica No. 5 Líquidos parcialmente miscibles

Carrera: Q.F.B.

En vigor: 2015






Prelaboratorio 1.-Investiga las características de las mezclas de líquido parcialmente miscibles. 2.-¿Cómo influye la temperatura sobre la solubilidad de las muestras?. Objetivos El alumno estudiará un sistema de dos componentes que representa el equilibrio líquido-líquido a partir de la observación del comportamiento de distintas muestras preparadas en el laboratorio. El alumno determinará la solubilidad de las muestras a distintas temperaturas. Material Reactivos Parrilla Fenol Termómetro Papel de aluminio Tubos de ensaye Gradilla Espátula Vaso de precipitados Pipetas y propipeta Debido a la cantidad de tubos, esta práctica se realizará en 2 sesiones, los tubos 1-5 en la primera sesión y los tubos 6 – 10 en la segunda. Procedimiento

1. Prepara 5 ml de las siguientes soluciones. Recuerda que tienes que hacer los cálculos necesarios.

MUESTRA 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Agua Peso

90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0%

fenol peso

10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 5g



Carrera: Q.F.B.

En vigor: 2015





2. Llena el vaso con agua hasta un nivel tal que alcance a cubrir las muestras contenidas en los tubos.

3. Una vez que se formó la mezcla fenol-agua en el tubo, coloca el termómetro dentro de este y sumerge el tubo en el vaso de precipitados.

4. Calienta todo el sistema hasta que se logre pasar de un equilibrio heterogéneo a uno homogéneo. Toma aquí la temperatura. Es necesario que la mezcla se agite continuamente para poder determinar la temperatura de transición de forma correcta.

5. Una vez que hayas observado el cambio, retira el tubo de ensayo del baño y deja que se enfríe (agita de vez en cuando) hasta que la solución se vuelva turbia. Toma la temperatura.

Nota: Los tubos No deben de calentarse a más de 75°C. Sesión 2

1. Realiza los mismos pasos de la sesión anterior con los tubos correspondientes (6-10).

Disposición de soluciones y desechos El docente te indicará el procedimiento y los garrafones adecuados para desechar las soluciones. Resultados

1. Registra tus datos en la siguiente tabla:

Muestra g fenol % fenol t primer cambio (°C) (disolución total)

t segundo cambio (°C) (turbidez)

1

2 . . .

2. Traza las gráficas de T y % de cada uno de los procesos (enfriamiento y

calentamiento). Discusión de resultados Conclusiones



Carrera: Q.F.B.

En vigor: 2015





Bibliografía Atkins, P y Locke, J. Fisicoquímica. ED. Oxford University Press. Séptima edición, E.U.A. 2002. Castellan, G. Fisicoquímica. ED. Addison-Wesley Iberoamericana. Segunda edición. E.U.A. 2006. Cengel. Y. Termodinámica. ED. Mc Graw Hill. Séptima edición. México, D.F. 2012. Levine, I. Fisicoquímica. ED Mc Graw Hill. Sexta edición. México, D.F. 2013. Maron, S y Prutton, C. Fundamentos de Fisicoquímica. ED. Limusa-Noriega. reimpresión de la primera edición. México, D.F. 2011.


Práctica No. 6 Punto eutéctico

Carrera: Q.F.B.

En vigor: 2015





Duración 1 sesión

Prelaboratorio 1.-Investiga que es una mezcla eutéctica. 2.-¿Para qué se puede utilizar el conocer el punto eutéctico en la industria farmacéutica?. 3.-Investiga como son los diagramas de punto eutéctico simple. 4.-Invetiga el diagrama de equilibrio sólido-líquido para el sistema difenilo-nafteno, Objetivos El alumno será capaz de comprender el concepto de equilibrio de fases aplicado a un sistema sólido. El alumno construirá las curvas de enfriamiento para determinar después el punto eutéctico del sistema estudiado en la práctica. Material Reactivos Vaso de precipitados Difenilo Termómetro Nafteno Tubos de ensaye Espátula Gradilla Mortero Cronómetro Parrilla Procedimiento Debido a la cantidad de muestras que se trabajarán en esta práctica, éstas se repartirán entre dos equipos, de tal manera que se compartirán los resultados.

1. Tritura por separado el Nafteno y el Difenilo. 2. Coloca la cantidad correspondiente en cada tubo según la tabla:

# TUBO 1 2 3 4 5 6 7 8

Difenilo (g) 0 1.5 2 2.5 3 3.5 3.75 5

Nafteno (g) 5 3.5 3 2.5 2 1.5 1.25 0



Carrera: Q.F.B.

En vigor: 2015





3. Coloca en el vaso de precipitados grande, agua y caliéntala. 4. Coloca el primer tubo dentro del vaso y permite que se funda la muestra en el

baño maría. Continúa el calentamiento hasta alcanzar los 80°C. Agítalo para una completa homogenización.

5. Una vez lograda esta temperatura, saca el tubo del baño y colócalo en la gradilla cuidando de que no se mueva.

6. Coloca dentro del tubo el termómetro. 7. Deja que se enfríe lentamente y ve tomando la temperatura cada 30 segundos

hasta llegar a 20°C. 8. Una vez que el sistema se haya solidificado, no debes de mover el termómetro

porque puede romperse. Debes de calentar nuevamente el tubo, en el baño maría, para que lo puedas sacar.

9. Repite los mismos pasos para los tubos restantes.

Nota: Recuerda pedir los datos al otro equipo. Disposición de soluciones y desechos El docente te indicará el procedimiento y los garrafones adecuados para desechar las soluciones. Resultados

1. Realiza una tabla con los valores de la temperatura de enfriamiento contra el tiempo para cada sistema.

Tiempo Tubo 1

Tubo 2

Tubo 3

Tubo 4

Tubo 5

Tubo 6

Tubo 7

Tubo 8

0 seg

30 seg …

2. Grafica la curva de enfriamiento de cada una de las 8 muestras, graficando T (°C) contra t (seg).

3. Traza el diagrama de fases. Discusión de resultados Conclusiones



Carrera: Q.F.B.

En vigor: 2015





Bibliografía Atkins, P y Locke, J. Fisicoquímica. ED. Oxford University Press. Séptima edición, E.U.A. 2002. Castellan, G. Fisicoquímica. ED. Addison-Wesley Iberoamericana. Segunda edición. E.U.A. 2006. Cengel. Y. Termodinámica. ED. Mc Graw Hill. Séptima edición. México, D.F. 2012. Levine, I. Fisicoquímica. ED. Mc Graw Hill. Sexta edición. México, D.F. 2013. Maron, S y Prutton, C. Fundamentos de Fisicoquímica. ED. Limusa-Noriega. reimpresión de la primera edición. México, D.F. 2011.


Práctica No. 7 Punto de fusión congruente

Carrera: Q.F.B.

En vigor: 2015






Prelaboratorio 1.-Investiga que es el punto de fusión congruente. 2.-Investiga el diagrama de un sistema con punto de fusión congruente. Objetivos El alumno estudiará un sistema de dos componentes con la formación de un compuesto nuevo que representa el equilibrio líquido-líquido a partir de la observación del comportamiento de distintas muestras preparadas en el laboratorio. El alumno observará las diferencias y semejanzas existentes entre una curva de punto eutéctico y una de fusión congruente. Material Reactivos Termómetros Benzofenona Parrilla Difenilamina Tubos de ensayo Aceite Gradilla Hielo Vasos de precipitados Pinzas para tubo de ensayo Procedimiento Debido a la cantidad de tubos, esta práctica se realizará en 2 sesiones. Los tubos 1-5 en la primer sesión y los tubos 6 -11 en la segunda.

1. Coloca las muestras en cada tubo según corresponde en la tabla. Ten en cuenta que el peso final de cada tubo tiene que ser de 0.5g. (Tienes que hacer los cálculos correspondientes)

MUESTRA 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Difenilamina peso

0% 0g

10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 0.5 g

Benzofenona peso

100%

0.5g

90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 0 g



Carrera: Q.F.B.

En vigor: 2015





2. Una vez colocada la cantidad correspondiente en cada tubo. 3. Calienta el agua a 70°C y coloca los tubos con las muestras dentro del vaso. 4. Una vez que se haya fundido la muestra, agítala para homogeneizarla. 5. Enfría los tubos en un baño de hielo para que las muestras se solidifiquen. 6. Una vez solidificada la muestra, coloca nuevamente los tubos en el vaso de

precipitados que contenga aceite y caliéntalo. 7. Toma las temperaturas de derretido (cuando empieza a fundirse) y la de fusión

(cuando se funde por completo) de cada muestra. 8. Mezcla perfectamente y vuelve a repetir el procedimiento de calentamiento en

agua, enfriamiento en hielo y calentamiento en aceite. Sesión 2

1. Realiza los mismos pasos de la sesión anterior con los tubos correspondientes (6-10).

Disposición de soluciones y desechos El docente te indicará el procedimiento y los garrafones adecuados para desechar las soluciones. Resultados

1. Realiza una tabla con tus resultados (muestra, T° derretimiento y T° fusión). 2. Realiza una gráfica para la temperatura de derretimiento y otra con la temperatura

de fusión contra la composición (%) de cada muestra. Discusión de resultados Conclusiones Bibliografia Atkins, P y Locke, J. Fisicoquímica. ED. Oxford University Press. Séptima edición, E.U.A. 2002. Castellan, G. Fisicoquímica. ED. Addison-Wesley Iberoamericana. Segunda edición. E.U.A. 2006. Cengel. Y. Termodinámica. ED. Mc Graw Hill. Séptima edición. México, D.F. 2012. Levine, I. Fisicoquímica. ED. Mc Graw Hill. Sexta edición. México, D.F. 2013. Maron, S y Prutton, C. Fundamentos de Fisicoquímica. ED. Limusa-Noriega. reimpresión de la primera edición. México, D.F. 2011.



Carrera: Q.F.B.

En vigor: 2015





UNIVERSIDAD LA SALLE, A.C. Facultad de Ciencias Químicas Equilibrio termodinámico Clave: 693009

Anexo No. 1 Refractómetro de Abbe

Carrera: Q.F.B.

En vigor: 2015





Refractómetro de Abbe

Acerca del refractómetro

El refractómetro cuenta con un prisma de cristal integrado. Este prisma necesita ciertos cuidados: 1.-Antes de cada medida que vayas a realizar, deberás de limpiar el prisma del refractómetro con un algodón mojado en etanol, esperando a que seque antes de agregar la muestra. 2.-Nunca debes de tocar el prisma del refractómetro ni con la mano ni con ningún otro objeto, para evitar rayarlo. Calibrado del refractómetro

Antes de iniciar el estudio de las muestras, se mide el índice de refracción del agua destilada y se compara con el bibliográfico. Esto es para determinar si hay errores de calibración en el refractómetro.

UNIVERSIDAD LA SALLE, A.C. Facultad de Ciencias Químicas Equilibrio termodinámico Clave: 693009

Anexo No. 1 Refractómetro de Abbe

Carrera: Q.F.B.

En vigor: 2015





1.-Conecta el refractómetro y límpialo utilizando un poco de algodón previamente humedecido con etanol. Deja que el solvente se evapore totalmente. Realiza la lectura de la temperatura de operación. Procede a calibrar el aparato utilizando agua destilada. (IR = 1.333), tal como se te indicó durante la explicación de la práctica.

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Equilibrio Manual 3 Sem

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