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Prácticas de simulacion

Date post: 22-Nov-2014
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Prácticas de Chemlab para estudiantes de laboratorio de quimica general. Politécnico JIC
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PRÁCTICAS DEL CHEM LAB Importante: Este documento se copia directamente del software Chemlab La tercera práctica es un compendio de varias experiencias del mismo programa. Primera Práctica: Laboratorio General Introducción ChemLab para Windows es una simulación interactiva de un laboratorio de química. Se trabaja con el equipamiento y procedimientos más utilizados en el laboratorio, simulando los pasos dados al realizar un experimento en el laboratorio de química. Cada experiencia viene en un módulo de simulación, de forma que con el mismo módulo se pueden realizar diferentes ensayos usando un único interface de usuario. ChemLab permite al usuario realizar rápidamente los ensayos químicos, en una fracción de tiempo netamente inferior al de un ensayo real, a la vez que se enfatiza en los principios y técnicas de la química experimental. Es ideal como repaso de experiencias, demostraciones, preparatorio antes de pasar al laboratorio real, ensayos peligrosos y ensayos que no pueden desarrollarse debido a limitaciones de tiempo. El módulo genérico proporciona una simulación básica de ChemLab. En este módulo el usuario es capaz de explorar el equipamiento disponible y examinar varios procedimientos de ChemLab así como la interface de usuario. Se observará que el único reactivo disponible es el agua. Diferentes reactivos están disponibles en otros módulos de simulación de ChemLab. Cada módulo viene con su propia lista de reactivos e instrucciones. Adicionalmente el menú de opciones puede cambiar ligeramente en cada módulo. A la versión existente de ChemLab pueden añadirse nuevos experimentos de laboratorio copiando nuevos módulos de ChemLab en el programa directorio ChemLab.
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Page 1: Prácticas de simulacion

PRÁCTICAS DEL CHEM LAB

Importante: Este documento se copia directamente del software Chemlab La tercera práctica es un compendio de varias experiencias del mismo programa.

Primera Práctica: Laboratorio General

Introducción

ChemLab para Windows es una simulación interactiva de un laboratorio de química. Se trabaja con el equipamiento y procedimientos más utilizados en el laboratorio, simulando los pasos dados al realizar un experimento en el laboratorio de química. Cada experiencia viene en un módulo de simulación, de forma que con el mismo módulo se pueden realizar diferentes ensayos usando un único interface de usuario.

ChemLab permite al usuario realizar rápidamente los ensayos químicos, en una fracción de tiempo netamente inferior al de un ensayo real, a la vez que se enfatiza en los principios y técnicas de la química experimental. Es ideal como repaso de experiencias, demostraciones, preparatorio antes de pasar al laboratorio real, ensayos peligrosos y ensayos que no pueden desarrollarse debido a limitaciones de tiempo.

El módulo genérico proporciona una simulación básica de ChemLab. En este módulo el usuario es capaz de explorar el equipamiento disponible y examinar varios procedimientos de ChemLab así como la interface de usuario. Se observará que el único reactivo disponible es el agua. Diferentes reactivos están disponibles en otros módulos de simulación de ChemLab.

Cada módulo viene con su propia lista de reactivos e instrucciones. Adicionalmente el menú de opciones puede cambiar ligeramente en cada módulo. A la versión existente de ChemLab pueden añadirse nuevos experimentos de laboratorio copiando nuevos módulos de ChemLab en el programa directorio ChemLab.

Procedimientos:

ChemLab soporta un número de procedimientos químicos incluyendo: decantación / vertido, calentamiento, valoración, adición de reactivos y agua, uso de indicadores, agitación, pesada y filtración.

Vertido / decantación:

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Verter o decantar, implica la selección de un objeto, situar su lado izquierdo o central (éste en caso de vidrio de reloj y unidad de evaporación) encima del recipiente colector, y activar la decantación a) pulsando el botón de decantación de la barra de herramientas, b) seleccionando verter / decantar del menú de procedimientos, o c) seleccionándolo en el menú de contexto (botón derecho del ratón). Nota: en esta acción primero se trasvasa el líquido, para permitir la separación.

Calentar:

Similar a calentar un objeto con el mechero Bunsen. Colocar el objeto encima del mechero.

Valoración:

El cuadro de diálogo de la valoración se abre cuando se añade una nueva bureta. Este cuadro se usa para controlar el flujo que sale de la bureta. Para ello se usa un botón de control deslizante denominado Grifo de Cierre. Cuando haya una bureta seleccionada, si pulsamos el botón de obtener otra bureta, no se añadirá ninguna salvo que no haya bureta seleccionada. Solamente aparece una única ventana de diálogo de valoración; para identificar a qué bureta se refiere el cuadro de diálogo, éste incluye en su título la etiqueta de la bureta. El cuadro de diálogo muestra el volumen de la bureta con aproximación a la décima de ml, y puede ser usada para anotar el volumen inicial y el final de una valoración.

Adición de Reactivos:

Para añadir reactivos a un recipiente primero se selecciona el recipiente y después se pulsa sobre el botón de reactivos de la barra de herramientas o el menú reactivos del menú principal, o en el menú de contexto activado con el botón derecho del ratón. Esta operación abre un cuadro de diálogo para los reactivos, el cual permite añadir reactivos al recipiente ya seleccionado o a uno nuevo. También posibilita cambiar el tipo y el tamaño del recipiente. Seleccionando el reactivo deseado en el menú desplegable, introduciendo el volumen o la masa del reactivo, presionando sobre ACEPTAR habremos añadido el reactivo en el recipiente.

Adición de agua:

Añadimos agua a un elemento mediante el botón de agua de la barra de herramientas o el cuadro de diálogo de agua. Para abrir el cuadro de diálogo del agua, seleccionaremos agua en el menú de reactivos o en el menú de contexto activado con en el botón derecho del ratón. También puede añadirse agua a partir del cuadro de diálogo de reactivos. El botón de la barra de herramientas sólo añade agua a temperatura ambiente al objeto seleccionado. Sin embargo, el cuadro de diálogo del agua también permite añadir agua helada, que se usa para

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crear baños helados. El cuadro de diálogo del agua añade el agua sólo por incrementos, seleccionados con el menú desplegable.

Agitación con varilla:

ChemLab presenta una varilla de agitación para mezclar el contenido de un recipiente. Esta se añade al recipiente seleccionado bien sea presionando el botón de varilla de agitación en la barra de herramientas, seleccionando la varilla de agitación en el menú de equipos, o en el menú de contexto. Para quitar la varilla de agitación de un recipiente, lo puede hacer a través de los tres métodos anteriormente descritos. La varilla de agitación sólo permanece en el recipiente unos pocos segundos; para seguir agitando el usuario debe volver a seleccionar la varilla de agitación.

Pesada:

Se puede visualizar el peso de la muestra de un recipiente, a) presionando el botón balanza en la barra de herramientas, b) seleccionando mostrar peso del menú equipos, o c) activándolo en el menú de contexto. Para desactivar la función Pesada, el proceso es idéntico.

Filtración:

En ChemLab se puede añadir un embudo Buchner a un matraz erlenmeyer. El proceso comienza con la selección del matraz; después activamos el embudo Buchner pulsando el botón de la barra de herramientas, o seleccionándolo en el menú equipos o en el menú de contexto. Para retirar el embudo, hacer lo mismo que para activarlo. Si el embudo ha recogido algún sólido en el filtro, aparecerá un cuadro de diálogo preguntando si queremos deshacernos de ello o trasvasarlo a otro recipiente.

OBSERVACIONES:

Apunta tus observaciones en este formulario. Estas observaciones se guardarán junto con el archivo ChemLab y se imprimirán seleccionando la función de impresión correspondiente.

SEGUNDA PRÁCTICA: BALANZA

Introducción:

La balanza es un instrumento que se usa para determinar la masa de un reactivo. En la mayoría de las simulaciones de Model ChemLab, la determinación de la

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masa de los productos químicos se hace automáticamente, al añadirlos a un recipiente. En cualquier laboratorio, sin embargo, para manipular un reactivo, primeramente debe de extraerse desde el recipiente original, pesarlo en una balanza hasta obtener la cantidad requerida y posteriormente colocarlo en el recipiente en el que va a ser tratado. Existen varios procedimientos y técnicas para medir la masa de forma ajustada. Las dos técnicas que se usan aquí son la determinación (pesada) directa y la determinación (pesada) por diferencia. Las técnicas requeridas varían en función del tipo de balanza que se use. En esta simulación practicarás las técnicas requeridas para usar la balanza de centigramos, la balanza electrónica y la balanza de gran sensibilidad.

La determinación directa de masa simplemente requiere interpretar la lectura que nos da la balanza. Aunque es un método simple, no tiene en cuenta errores que pueden surgir, en especial cuando una balanza de centigramos no ha sido ajustada antes de la pesada.

La determinación indirecta (por diferencia) de masa mide la masa de un objeto en un recipiente y requiere registrar la masa del recipiente vacío y posteriormente calcula la masa del objeto mediante la resta de la masa del recipiente de la masa total del objeto con el recipiente. Así se eliminan errores de ajuste.

La balanza de centigramos tiene una precisión de dos decimales, la precisión de la balanza electrónica es de tres decimales y la balanza de alta sensibilidad tiene cuatro decimales de precisión. Para una información más detallada, consultar el manual de Ayuda de Model ChemLab. Procedimiento:

Balanza de centigramos:Pesada directa

Pesar un lingote o pieza en la balanza de centigramos usando la técnica de pesada directa:

- Obtener la balanza desde la opción Balanzas bajo el menú Equipamiento.- Seleccionar la balanza de centigramos y añadir un lingote desde el cuadro de

diálogo de Reactivos. - Registrar la masa del lingote en Observaciones.

Pesar el mismo lingote o pieza directamente en otra balanza de centigramos:- Obtener una segunda balanza de centigramos desde la opción de Balanzas en

el elemento de menú Equipamiento y situarla bajo la primera balanza hasta que las bandejas se encuentren alineadas verticalmente.

- Seleccionar la balanza con el lingote y elegir Verter/Decantar desde la opción de menú de Procedimientos.

- Anotar la masa del lingote.

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Pesada indirecta Pesar el mismo lingote o pieza mediante diferencia:- Determina la masa de un vaso de precipitados de 100 mL vacío, obteniendo

para ello el vaso de precipitados y colocándolo en la balanza libre.- Anota la masa del vaso de precipitados.- Lleva el vaso de precipitados bajo la bandeja de la balanza que contiene el

lingote. - Selecciona la balanza que contiene el lingote y escoge la opción

Verter/Decantar desde la opción de menú Procedimientos. - Coloca el vaso de precipitados con el lingote en la bandeja de la balanza

utilizada anteriormente para medir la masa del vaso.- Anota la masa del vaso con el lingote.- Calcula y registra la masa del lingote.

Uso de la otra balanza de centigramos para determinar la masa del lingote o pieza por diferencia:

- Para separar el lingote, lleva el vaso de precipitados con el lingote fuera de la bandeja de la balanza y situarlo encima de dicha bandeja; selecciona el vaso y elige Verter/Decantar desde el elemento del menú Procedimientos.

- Colocar el vaso de precipitados vacío en la bandeja de la otra balanza.- Anotar la masa del vaso de precipitados.- Llevar el vaso debajo de la bandeja de la balanza que contiene el lingote. - Selecciona la balanza y elige Verter/Decantar desde la opción de menú

Procedimientos. - Coloca el vaso de precipitados con el lingote en la bandeja de la balanza

utilizada previamente para medir la masa del vaso.- Anotar la masa del vaso con el lingote.- Calcula y registra la masa del lingote.- Llevar el vaso de precipitados y el lingote a un lado, para usar posteriormente

la balanza electrónica.

Medida de una masa desconocida en la balanza de centigramos, mediante pesada directa:

- Selecciona una balanza de centigramos y añade una masa desconocida desde el cuadro de diálogo de Reactivos.

- Anota el número de identificación.- Anota la masa desconocida de la muestra por pesada directa.

Medición de la misma masa por pesada indirecta (diferencia):- Determina la masa de un vaso de precipitados vacío de 100 mL; para ello

obtener el vaso y llevarlo a la bandeja de una balanza libre.- Anota la masa del vaso de precipitados.- Llevar el vaso bajo la bandeja de la balanza que contiene la muestra de masa

desconocida.- Seleccionar la balanza que contiene la muestra y elegir Verter/Decantar desde

el elemento de menú Procedimientos.

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- Situar el vaso con la muestra en la bandeja de la balanza utilizada para medir el vaso.

- Anotar la masa del vaso con la muestra.- Calcular y registrar la masa de la muestra desconocida. - Eliminar una de las balanzas y mover el vaso con la muestra a un lado para

posteriormente usar la balanza electrónica.

La Balanza Electrónica:

Medición de la masa del lingote o pieza por pesada directa y mediante pesada indirecta Determinar la masa del lingote usado anteriormente mediante pesada directa y mediante pesada indirecta usando la balanza electrónica o bien la balanza de alta sensibilidad.1. Pesada directa:- Selecciona el vaso de precipitados con el lingote y elige Trasvasar a un nuevo

recipiente desde el elemento de menú Procedimientos.- Selecciona la balanza en el cuadro de diálogo Trasvasar Contenidos.- Anota la masa del lingote teniendo en cuenta el número de dígitos que permite

la sensibilidad de la balanza.

Pesada indirecta (por diferencia):- Selecciona la balanza con el lingote y elige Trasvasar a un nuevo recipiente

desde el elemento de menú Procedimientos.- Selecciona un vaso de precipitados de 100 mL en el cuadro de diálogo

Trasvasar Contenidos.- Selecciona el vaso con la muestra y colócalo en la balanza.- Anota la masa del vaso de precipitados con el lingote.- Lleva el vaso fuera de la balanza.- Selecciona el vaso y elige Vaciar recipiente desde la opción de menú

Procedimientos.- Coloca el vaso de precipitados vacío en la balanza.- Anota la masa del vaso de precipitados.- Calcula y registra la masa del lingote.

Medición de la masa de la muestra por pesada directa y mediante pesada indirecta (por diferencia) Determinar la masa desconocida de la muestra por pesada directa y mediante pesada indirecta utilizando la balanza electrónica o bien la balanza de alta sensibilidad.

Pesada directa:- Selecciona el vaso de precipitados con la masa desconocida y elige Trasvasar

a un nuevo recipiente desde el elemento de menú Procedimientos.- Selecciona la balanza en el cuadro de diálogo Trasvasar Contenidos. - Anota la masa desconocida de la muestra usando para ello el número de

dígitos justificado por la sensibilidad de la balanza.

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Pesada indirecta (por diferencia):- Selecciona la balanza con la muestra desconocida y elige Trasvasar a un

nuevo recipiente desde el elemento de menú Procedimientos.- Selecciona el vaso de precipitados de 100 mL en el cuadro de diálogo

Trasvasar Contenidos.- Selecciona el vaso con la muestra y colócala en la balanza.- Anota la masa de la muestra con el vaso de precipitados. Lleva el vaso fuera

de la balanza.- Selecciona el vaso de precipitados y elige Vaciar recipiente desde la opción de

menú Procedimientos.- Coloca el vaso vacío en la balanza. Anota la masa del vaso.- Calcula y anota la masa de la muestra desconocida.

Masa media de un lingote de cobre medida con una balanza electrónica - Obtener una balanza electrónica mediante la opción de menú Equipamiento o

utilizar una que esté actualmente disponible.- Seleccionar la balanza y añadir un lingote desde el cuadro de diálogo de

Reactivos. - Anotar la masa del lingote, usando los decimales que permite la sensibilidad

de la balanza.- Seleccionar la balanza y añadir un segundo lingote desde el cuadro de diálogo

de Reactivos.- Anotar la masa conjunta de los dos lingotes.- Seleccionar la balanza y añadir un tercer lingote desde el cuadro de diálogo de

Reactivos.- Anotar la masa conjunta de los tres lingotes.- Seleccionar la balanza y añadir un cuarto lingote desde el cuadro de diálogo

de Reactivos.- Anotar la masa conjunta de los cuatro lingotes.- Seleccionar la balanza y añadir un quinto lingote desde el cuadro de diálogo

de Reactivos.- Anotar la masa conjunta de los cinco lingotes.- Calcular y anotar la masa media de los lingotes.

Medida de la masa de productos químicos sólidos mediante la balanza de centigramos y la balanza electrónica. Con la balanza de centigramos:- Obtener un vidrio de reloj mediante la opción de menú Equipamiento.- Seleccionar el vidrio de reloj y añadir cloruro de sodio (NaCl) dentro del rango

entre 1,0g a 1,2g desde el cuadro de diálogo Reactivos.- Colocar el vidrio de reloj en la balanza de centigramos.- Anotar la masa del vidrio de reloj con la muestra.- Mover el vidrio de reloj fuera de la balanza.

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- Seleccionar el vidrio de reloj y elegir la opción Vaciar recipiente desde el elemento de menú Procedimientos.

- Colocar el vidrio de reloj en la balanza de centigramos.- Anotar la masa del vidrio de reloj.- Calcular y anotar la masa de la muestra por diferencia.

Con la balanza electrónica:- Obtener un vidrio de reloj mediante la opción de menú Equipamiento.- Seleccionar el vidrio de reloj y añadir cloruro de sodio (NaCl) dentro del rango

entre 1,0g a 1,2g desde el cuadro de diálogo Reactivos.- Colocar el vidrio de reloj en la balanza electrónica.- Anotar la masa del vidrio de reloj con la muestra.- Mover el vidrio de reloj fuera de la balanza.- Seleccionar el vidrio de reloj y elegir la opción Vaciar recipiente desde el

elemento de menú Procedimientos.- Colocar el vidrio de reloj en la balanza.- Anotar la masa del vidrio de reloj.- Calcular y anotar la masa de la muestra por diferencia.

Nota: En un laboratorio real se precisaría trabajar la técnica de medir la masa de muestras hasta conseguir valores determinados. En las simulaciones, esta medición se encuentra realizada a través del cuadro de diálogo Productos. Simplemente con hacer clic en la cantidad requerida, ésta se incorpora en el recipiente especificado.

Observaciones:

Registra aquí tus observaciones:

La balanza de centigramos:Pesada directaMasa del lingote en la balanza de centigramos, usando la técnica de pesada

directa: ______

Masa del mismo lingote en otra balanza de centigramos, medido por pesada directa: ______

Pesada por diferenciaMasa del mismo lingote por diferencia:Masa del vaso de precipitados: ______ Masa conjunta del vaso y del lingote: ______Masa del lingote, calculada por diferencia: ______

Uso de otra balanza de centigramos para determinar la masa del lingote por diferencia:

Masa del vaso de precipitados: ______

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Masa conjunta del vaso y del lingote: ______Masa del lingote, calculada por diferencia: ______

Pesada de una masa desconocida usando el método directo con una balanza de centigramos:

Identificación de la masa desconocida ID#: ___Masa de la muestra desconocida: ______

Pesada de la misma masa por diferencia:Masa del vaso de precipitados: ______Masa conjunta del vaso y la muestra desconocida: ______Masa de la muestra desconocida calculada por diferencia: ______

La balanza electrónica:Masa del lingote mediante pesada directa y por diferencia 1. Pesada directa:Masa del lingote: ______

Por diferencia:Masa conjunta del vaso y el lingote: ______Masa del vaso de precipitados: ______ Masa del lingote calculada por diferencia: ______

Masa de la muestra desconocida mediante pesada directa y por diferencia Pesada directa:Masa de la muestra desconocida: ______

Por diferencia:Masa conjunta del vaso y de la muestra desconocida: ______Masa del vaso de precipitados: ______Masa de la muestra desconocida calculada por diferencia: ______

Masa media de un lingote de cobre mediante una balanza electrónica Masa de un lingote: ______Masa de dos lingotes: ______Masa de tres lingotes: ______Masa de cuatro lingotes: ______Masa de cinco lingotes: ______Masa media de los lingotes: ______

Pesada de reactivos sólidos con las balanzas de centigramos y electrónica Con la balanza de centigramos:Masa conjunta del vidrio de reloj y la muestra: ______Masa del vidrio de reloj: ______Masa de la muestra calculada por diferencia: ______

Con la balanza electrónica:

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Masa conjunta del vidrio de reloj y la muestra: ______Masa del vidrio de reloj: ______Masa de la muestra calculada por diferencia: ______

TERCERA PRÁCTICA:

PROPIEDADES FÍSICAS.

1. Masa Atómica del Magnesio (Densidad del Ácido Clorhídrico).

Obtener un vaso de precipitados de 100 mL. Pesarlo en una balanza de precisión. Anotar su masa (g). Adicionar al Beaker 30 mL de Ácido Clorhídrico 2M y pesar de nuevo. ¿Cuál es la masa del ácido?. Hallar su densidad. Compararla con la densidad del ácido clorhídrico reportada en la literatura.

2. Masa Atómica del Magnesio (Densidad del Magnesio).

Obtener una probeta de 100 mL, adicionarle 30 mL de agua. Luego, adicionarle 10 g de magnesio. ¿Cuál es la densidad del metal? Anotar observaciones.

3. Enlaces y Propiedades. (Punto de fusión, solubilidad y Conductividad)

a) Punto de Fusión. Obtener seis vidrios de reloj. Colocar en los distintos vidrios muestras de dos gramos de los siguientes compuestos:

Vidrio de Reloj #1 : 2g de Cloruro de Calcio Vidrio de Reloj #2 : 2g de Ácido cítrico Vidrio de Reloj #3 : 2g de Fenil Salicilato Vidrio de Reloj #4 : 2g de Yoduro de Potasio Vidrio de Reloj #5 : 2g de Cloruro de Sodio Vidrio de Reloj #6 : 2g de Sacarosa

Colocar un mechero Bunsen bajo cada vidrio de reloj. Registrar en la tabla que aparece en Observaciones el orden en que se van fundiendo (1º, 2º, etc). Si un compuesto no se funde al cabo de dos minutos, escribir "no" en el lugar correspondiente.

b) Solubilidad: Solubilidad en etanol: Obtener seis tubos de ensayo y añadir 25 mL de etanol en cada tubo. Añadir en cada tubo muestras de dos gramos de los compuestos utilizados anteriormente. Agitar las muestras. En la tabla proporcionada, registrar si los compuestos son solubles en etanol.

Page 11: Prácticas de simulacion

Solubilidad en agua: Obtener seis tubos de ensayo y añadir 25 mL de agua en cada tubo. Añadir en cada tubo muestras de dos gramos de los compuestos utilizados anteriormente. Agitar las muestras. En la tabla proporcionada, registrar si los compuestos son solubles en agua.

c) Conductividad: Obtener seis vasos de precipitados de 100 mL y añadir 50 mL de agua en cada vaso. Colocar por separado muestras de 10g de los compuestos utilizados anteriormente en los vasos. Obtener seis conductivímetros. Medir y registrar la conductividad de cada disolución.

PROPIEDADES QUÍMICAS.

1. Valoración ácido desconocido base. (Indicadores)

Tomar un tubo de ensayo y etiquetarlo para base; adicionarle 10 mL de Hidróxido de Sodio 0.1 M. Al mismo tiempo, tomar otro tubo de ensayo etiquetándolo para ácido y adicionarle 10 mL de Ácido Clorhídrico 0.1 M. A cada tubo añadir 2 gotas de Fenolftaleína. Anotar observaciones. Repetir el mismo procedimiento pero en lugar de Fenolftaleína, rojo de metilo u otro indicador. Observar y anotar diferencias.

2. Masa Atómica del Magnesio. (Producción de Gases)

Obtener un vaso de precipitados de 600 mL y añadir 300 mL de agua. Añadir 30 mL de HCl (2M) al vaso y agitar. Añadir 10 mg de magnesio metálico al vaso. Dejar que se produzca el gas; todo el magnesio debe quedar consumido.Anotar la cantidad de gas hidrógeno producido, utilizando el cuadro de diálogo de propiedades.

3. Reacción de Desplazamiento doble (Precipitación)

Obtener dos tubos de ensayo, rotularlos. Adicionar en uno de ellos, 10 mL de acetato de plomo 1 M y en el otro adicionar 10 mL de yoduro de Potasio. Observar. Verter uno en el otro y anotar observaciones.

CUARTA PRÁCTICA:

DESTILACIÓN SIMPLE DE COMBUSTIBLES LÍQUIDOS Teoría

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En esta simulación vamos a realizar una destilación simple de petróleo no refinado (crudo). Del petróleo no refinado se separan la gasolina, keroseno y aceite lubricante. La simulación tiene similitudes con la destilación Hempel ASTM 285 en cuanto a los componentes. Aquí se especifican el procedimiento, aparatos y cálculos, dejando al usuario la interpretación.

Significado

Esta prueba se suele hacer con frecuencia para determinar la calidad del barril de crudo o para fijar su precio. Un petróleo ligero llevará más gasolina y diesel y tendrá consecuentemente mayor precio. Un crudo denso tendrá más petróleo de calefacción y lubricante y por ello menor precio. Mediante esta prueba se puede estimar el porcentaje de gasolina en un crudo, sabiendo que esta fracción (este componente) destila entre la temperatura ambiente y 200ºC (392 ºF). El contenido en keroseno se puede estimar teniendo en cuenta que destila entre 200 y 275oC (527oF). La fracción restante hierve a más de 275oC y su cantidad sirve para estimar el contenido en lubricante del crudo. Los resultados de esta prueba puede servir para comparar el contenido de hidrocarburos de los distintos tipos de crudo.

NOTA: Las temperaturas superiores a 288oC (550oF) pueden llevar a procesos de cracking (ruptura) de moléculas con el riesgo que eso comporta debido a la producción de vapores y aumento en volumen de la mezcla que se destila. Una humedad superior al 1% puede producir espumas y golpeos. Para evitar estos problemas el crudo debe tener calidad suficiente para transporte por tuberías y debe de deshidratarse con CaCl2 anhidro.

Procedimiento

*** PRECAUCIONES EN EL LABORATORIO ***1. EL PETRÓLEO Y ACEITES CALIENTES CAUSAN QUEMADURAS DE 3er GRADO INMEDIATAMENTE EN LA PIEL 2. TODO PETRÓLEO Y ACEITES CALIENTES SON EXTREMADAMADAMENTE INFLAMABLES (LOS VAPORES PRODUCEN QUEMADURAS) 3. TODOS LOS PRODUCTOS DEL PETRÓLEO DEBEN DE ALMACENARSE EN UNIDADES DE DISPERSIÓN (SOLVEX) Y NO DEBEN ARROJARSE A SUMIDEROS

1. De la opción de menú Equipamiento seleccionar Equipo de destilación y obtener un matraz esférico (100 mL).

2. Seleccionar el matraz haciendo clic sobre él. Desde la opción de menú Equipamiento o desde el menú contextual, seleccionar Equipo de destilación y obtener la manta calefactora.

Page 13: Prácticas de simulacion

3. De la misma forma, obtener la pieza acodada, el condensador y la salida de destilación.

4. Obtener una probeta de 100 mL y situarla bajo la salida de destilación. 5. Para fijar el termómetro en grados Celsius o Fahrenheit, seleccionar

Equipos en la opción de menú Opciones.6. Seleccionando el aparato completo, activar el cuadro de diálogo Reactivos

desde la opción de menú Reactivos o desde el menú contextual. Añadir 50 mL de petróleo crudo en el matraz esférico.

7. Aplicar el calor máximo al reglaje de la manta calefactora desde Opciones o desde el menú contextual. Una vez que comience la ebullición, reducir la intensidad del calor de la manta. Mantener el nivel de calentamiento para que el flujo de destilación se mantenga. Es suficiente una velocidad de 2 a 5 gotas por minuto.

8. Usando la TABLA DE DATOS DE LA DESTILACIÓN HEMPEL en la ventana de Observaciones, registrar la temperatura a la que cae la primera gota desde la salida de destilación. Registrar los volúmenes de destilado (leyendo directamente desde la probeta) en función de las temperaturas que aparecen en la tabla.

9. Registrar los cambios de color.10. NO CALENTAR POR ENCIMA DE 527oF (275oC) POR RIESGO DE

EXPLOSIÓN.11. Permitir que el aparato se enfríe. Comenzar a desmontar el aparato,

comenzando por la parte derecha (que está a menor temperatura). Usar guantes resistentes o toallas de papel para manejar los componentes calientes. Dejar que el matraz esférico se enfríe al aire libre.

12. Manejar el matraz esférico y verter todo el crudo, gasolina, keroseno y residuo en la unidad SOLVEX.

Informe

Escribe un informe de esta práctica de laboratorio. Las tablas de datos se incluirán como apéndices A y B para las partes A y B respectivamente. En la parte A incluir lo siguiente:

1. Dibujar dos gráficas con los resultados. En la primera representar la temperatura (oC) vs volumen de destilado. En la segunda representar la temperatura (oC) vs porcentaje de destilado. Recuerda rellenar todos los componentes necesarios para los gráficos. Observa en el gráfico un ejemplo de lo que se pide.

Page 14: Prácticas de simulacion

Al hacer el gráfico tener en cuenta los siguientes factores:

a. Usar papel milimetrado (usar plantilla cuadriculada).

b. Usar escalas adecuadas para que el gráfico ocupe por lo menos el 75% de la página.

c. Todos los gráficos deben de tener un título, nombre del autor, títulos en los ejes y unidades en trazo más suave.

1. Poner un título al diagrama de destilación adjuntado.

Responder las siguientes cuestiones

Usando los datos/gráfico de la destilación hempel, responder las cuestiones siguientes:

1. Volumen recogido a 200oC __________, color _________.

2. Volumen recogido entre 200 y 275oC __________________ color _________.

3. Calcular el % de gasolina de la muestra de crudo:

4. Calcular el % de keroseno de la muestra de crudo:

Page 15: Prácticas de simulacion

5. Calcular el % de residuo lubricante de la muestra de crudo:

6. Suponiendo que un barril de crudo ligero testado según Hempel cuesta 18.00 $ y que contiene: 27 % gasolina (nafta), 32 % diesel (keroseno), 41 % residuo lubricantes

Suponiendo los siguientes precios de una estación de servicio:

1 L de gasolina $0.42

1 L de diesel $0.39

1 L de lubricante $1.89

Dado que un barril = 159 L, calcular el valor del barril de crudo en función de los productos finales obtenidos

Valor de gasolina:___________________

Valor de Diesel:_____________________

Valor de lubricante:____________________

Valor total:________________________

Beneficio e impuestos:______________________.

Hoja De Datos De Destilación Hempel

LECTURA DE PRESIÓN BAROMÉTRICA (NO. & UNIDAD) : ________________________

Temperatura Volumen destilado %Destilado

Medirlo en °C o °F, medido en probeta. Anotar temperatura de la primera gota.

100/38

125/52

150/66

175/79

Page 16: Prácticas de simulacion

200/93

225/107

250/121

275/135

300/149

325/163

350/177

375/191

392/200

400/204

425/218

450/232

475/246

500/260

527/275

Page 17: Prácticas de simulacion

Peligro Sobre 527/275: No calentar y esperar a que el equipo se enfríe, apagando la manta calefactora.

QUINTA PRÁCTICA: REACCIONES DE DESPLAZAMIENTO DOBLE

Introducción

Este experimento mostrará una reacción típica de desplazamiento doble. También aparecerá la precipitación de un producto desde la disolución.

Cuando se lleva a cabo el desplazamiento doble, los aniones y cationes que forman parte de los compuestos cambian de lugar. AB + XY ---> AY + XB donde A y X son los cationes (iones positivos) y B e Y son los aniones (iones negativos).

En este experimento:Pb(NO3)2 (aq) + 2KI (aq) --> 2KNO3 (aq) + PbI2 (s)El yoduro de potasio reacciona con el nitrato de plomo (II) para dar lugar a yoduro de plomo (II) y nitrato de potasio. Sin embargo, el yoduro de plomo (II) no es muy soluble en agua y por ello da lugar a un precipitado sólido de color amarillo; pero hay que tener en cuenta que no es totalmente insoluble.

Page 18: Prácticas de simulacion

Procedimiento

1. Añadir 40ml de disolución de Yoduro de potasio a un vaso de precipitados de 100ml.

2. Añadir 20 ml de disolución de Nitrato de plomo (II) al vaso de precipitados, junto con el yoduro de potasio.

3. Agitar el contenido del vaso de precipitados con la varilla de agitación. 4. Obtener un matraz Erlenmeyer y añadir un embudo Buchner. 5. Verter el contenido del vaso de precipitados en el matraz con el embudo.6. Seleccionar el matraz y retirar el embudo - recoger el sólido en un vidrio de

reloj y registrar el peso del sólido.

Observaciones

Registro del peso del yoduro de plomo (II) (gramos):

Cálculo % rendimiento = (cantidad obtenida / cantidad teórica) x 100%

= (cantidad obtenida / ((20 ml /1000 ml/litro) x Masa molar de PbI2)) x 100 %= (cantidad obtenida /(.02 x 461.009)) x 100 %= (cantidad obtenida / 9.22) x 100%=

SEXTA PRÁCTICA: VALORACIÓN ÁCIDO DESCONOCIDO - BASE

Introducción:

Objetivo General

Al acabar este módulo satisfactoriamente, el estudiante debe ser capaz de describir los principios de la medida de pH y predecir las tendencias a la corrosión basado en el pH.

Objetivos EspecíficosTras acabar el experimento, el estudiante debe ser capaz de:

1. Medición del pH de diversas disoluciones2. Estimar la acidez de la disolución usando indicadores coloreados3. Hacer un seguimiento del progreso de la valoración ácido-base con

electrodos sensibles al pH y determinar gráficamente los puntos finales y de equivalencia.

4. Calcular la concentración de un ácido desconocido.

Page 19: Prácticas de simulacion

Fundamentos

En la tecnología de la corrosión es muy necesario que los tecnólogos sean capaces de medir el pH de una disolución, para así saber las tendencias que presenta para la corrosión.

Parte 1: El pH Y Las Medidas De Acidez

Teoría

El pH, o la concentración de los iones hidrógeno positivos [H+], es uno de los parámetros más importantes en la predicción de si un sistema va a sufrir la corrosión o en las razones de por qué un sistema se corroe.

El pH se define como el logaritmo en base 10 de la concentración en moles por litro del ión hidrógeno positivo cambiado de signo (es decir, con signo negativo).

Su fórmula:

pH=- log10 [H+ ]

donde:

pH es un número, normalmente entre 0 y 14 para disoluciones diluidas de ácidos y bases en agua.

log10 es el logaritmo en base 10

[H+] es la concentración de iones hidrógeno positivo en moles por litro.

Nota: El término "p" en la concentración indica - log10 de la concentración del ión del que va acompañado (por ejemplo, pOH indica - log10 [OH-]

Concentración

La concentración es un concepto que relaciona la cantidad de soluto que se disuelve en otra sustancia, llamada disolvente. La cantidad de soluto es menor que la cantidad de disolvente. El soluto se disuelve en el disolvente para formar una disolución.

Una forma conveniente de medir la cantidad de soluto es el mol. El mol es un número de objetos. El número es muy grande y numéricamente es igual a 6,02 x 10 23 partículas. El mol también puede ser expresado como masa, y en el caso del ión hidrógeno positivo su valor es de 1,00079 gramos (g) de ese ión. Los

Page 20: Prácticas de simulacion

corchetes [ ] que aparecen muchas veces alrededor de los iones se usan para expresar la concentración en moles de soluto por litro de disolución.

Disolución uno molar =un mol de solutoun L de disolución

= 1M

Ejemplo:

Si tenemos 0,038 g de ión hidrógeno positivo disueltos en 393 mL, calcular la concentración del ión hidrógeno positivo en moles por litro.

Para calcular el pH de la disolución anterior, sustituir el valor calculado en la expresión pH=-log10 [H+]

pH=-log 10 [H+ ]

[H+ ]=0,038 g / 1,0079 g/mol393 mL x 0,001 L/mL

= 0,096 M = 9,6 x 10-2 M

pH= -log10(9,6 x 10-2)= 1,02

pH-metro

Se puede considerar el pH-metro como una caja negra que es capaz de medir el voltaje de una disolución con una precisión del milivolt. Aunque la misma disolución produce un voltaje que está relacionado con la concentración de iones hidrógeno positivo, medido en moles por litro, necesita conectarse eléctricamente a través de los electrodos para su medición. El aparato y los electrodos tienen que estar calibrados con una disolución de la que se conozca exactamente el pH, llamado buffer, y se debe compensar en función de la temperatura de la disolución. Las lecturas del aparato pueden quedar afectadas por conexiones deficientes y por la electricidad estática. A continuación presentamos un ejemplo de un pH-metro usado en el laboratorio. Se necesitan incluir en las sesiones prácticas las actividades correspondientes a la puesta en marcha, calibrado y uso del pH-metro.

Figura 1. pH-metro típico de laboratorio.

Page 21: Prácticas de simulacion

Electrodos

Para medir el pH de una disolución se necesitan dos electrodos. Una de ellas se llama electrodo calomelanos o electrodo de referencia. El electrodo calomelanos es un electrodo de referencia. El potencial de este electrodo se mantiene constante en todo intervalo de concentración de iones hidrógeno positivo (desde 1M hasta 1 x 10-14). El electrodo sensor o electrodo de vidrio es capaz de captar la concentración de iones hidrógeno positivos y generar el correspondiente voltaje. Estos electrodos suelen estar incluidos en un único recipiente pero también pueden aparecer separados. Ambos son requeridos para la medición de pH. La diferencia de potencial entre los electrodos se traducen a pH por el pH-metro usando series de pH de buffers. La determinación de pH supondrá la medición de disoluciones en matraces y vasos. Un montaje adecuado se presenta en la figura 6 del módulo en papel. Hay que hacer notar que los electrodos se deben sujetar en posición vertical.

Indicadores de pH

Los indicadores de pH son moléculas orgánicas que se comportan como ácidos/bases sensibles al pH. Se pueden ionizar en disoluciones de ácidos y de bases para dar formas diferentes con colores también diferentes.

HIn ↔ H++ In−

Forma ácida Forma básicaun color otro color

Para valores bajos de pH (concentraciones elevadas del ión hidrógeno positivo) la forma HIn del indicador predominará y dará un color determinado a la disolución en la que esté disuelto. Para valores altos de pH (poca acidez) la forma In - del indicador predominará, aportando su color a la disolución. Los indicadores de pH

Page 22: Prácticas de simulacion

desempeñan mejor su función cuando la disolución a valorar es incolora; no serán útiles en disoluciones industriales altamente coloreadas. Existen muchos indicadores de pH y dependiendo del rango de pH en el que queramos medir el cambio, elegiremos el adecuado.

pH y su Dependencia con La Temperatura

En teoría y a una cierta temperatura, el pH del agua pura debe ser 7, ya que la concentración del ión H+ es 1,00 x 10-7 molar y se considera neutro.

Teniendo en cuenta la reacción:

H2 O ↔ H+ + OH−

la molécula de agua se divide, o se ioniza, para dar iones hidrógeno positivo e iones hidróxido negativo. Las concentraciones son 55,5 M, 1 x 10 -7 M y 1 x 10-7 M para el H2O, H+ y OH- respectivamente, a 25 ºC.

pH DE AGUA DESTILADA A DIVERSAS TEMPERATURAS

Temperatura en ºC Conc. de ión H+ en [ ] pH de la disolución0 3,38 x 10-8 7,4725 1,00 x 10-7 7,0050 2,24 x 10-7 6,63100 7,00 x 10-7 6,15

Los datos de la tabla nos muestran que el pH depende de la temperatura. Para determinar de forma ajustada el pH de disoluciones acuosas, se debe determinar primero la temperatura de la disolución y ajustar en el aparato de medida la compensación de la temperatura.

Parte 2: Valoración Ácido-Base

Teoría

Sabemos que el pH de un ácido es menor que 7, mientras que en una base es mayor y que una disolución neutra el pH es igual a 7. Vamos a considerar un vaso de precipitados conteniendo una disolución desconocida de una concentración diluida de HCl (ácido clorhídrico). El pH de la disolución será menor que 7 y podría ser menor que 1 ó 2 probablemente. Si añadimos una base, como NaOH, a la disolución ácida, se producirá una reacción química llamada neutralización. Parte del ácido y la base reaccionarán para formar una sal, NaCl (cloruro de sodio) y H2O (agua).

La reacción siguiente muestra el resultado del proceso de neutralización:

Page 23: Prácticas de simulacion

HCl + NaOH NaCl + H2O

UN ÁCIDO Y UNA BASE REACCIONAN PARA DAR UNA SAL Y AGUA

Mientras se añade la base progresivamente, se llegará a un punto en el que la base añadida reaccione con todo el ácido y solamente existan la sal y el agua. El pH de esta disolución de agua salada será muy cercana a 7. Si se continúa añadiendo más base la disolución resultante puede acabar con un pH mucho mayor que 7, debido al exceso de base. Si hubiéramos añadido a la disolución un indicador mientras se llevaba a cabo la valoración, hubiéramos visto un color cuando la disolución era ácida, otro color para la disolución básica y quizá otro color para la disolución neutra. La mayoría de los indicadores presenta sólo dos colores, uno para la condición ácida y otro para la básica y a veces hay un tercer color para las condiciones de neutralidad. Si hubiéramos seguido la valoración con electrodos sensores de pH hubiéramos visto pH menores de 7 en condiciones ácidas, pH igual a 7 en condiciones neutras y pH mayor a 7 en condiciones básicas. La velocidad de cambio de pH con respecto al volumen de base añadida es pequeña en condiciones ácidas, muy grande cerca de la neutralidad y pequeña otra vez en condiciones básicas.

Si representáramos gráficamente los datos recogidos, tendríamos una gráfica similar al ejemplo de la figura 2.

Figura 2: ejemplo de curva de valoración ácido-base

Page 24: Prácticas de simulacion

A la hora de preparar una curva de valoración, tener en cuenta las siguientes observaciones:

1. Usar papel milimetrado 2. Elegir escalas de forma que el gráfico ocupe por lo menos el 75% de la

página.3. Los gráficos deben tener un título, nombre del autor, fecha y títulos en los

ejes así como las unidades con trazo más suave.4. En todas las curvas de valoración en forma de "S" es importante tener

abundancia de puntos cerca del punto de valoración. Este punto es el de máxima pendiente.

Cálculo De La Molaridad De Un Ácido Desconocido

Vamos a considerar el siguiente ejemplo:

Un científico pipetea 25,00 mL de HCl de concentración desconocida en un vaso de precipitados. Se valora dicha muestra desconocida con 37,28 mL de una disolución básica de hidróxido de sodio de concentración 0,1268 moles por litro. Se requiere calcular la molaridad del ácido.

Solución:

Reacción de neutralización:

HCl + NaOH NaCl + H2O

En primer lugar, se debe ajustar la reacción. En este caso, la reacción se encuentra ajustada. La ecuación nos indica que un mol de HCl reacciona con un mol de NaOH para dar un mol de NaCl y un mol de agua. En el punto de equivalencia de la valoración el número de moles de ácido de concentración desconocida debe ser igual al número de moles de base añadida. El punto de equivalencia se conoce estudiando el cambio de pH en función del volumen de la base añadida necesaria para neutralizar el ácido.

molaridad del ácido x volumen del ácido = molaridad de la base x volumen de la base

o bien

MA x VA = MB x VB

Sustituyendo los datos de nuestro caso:

M A . 25,00 mL . 1 L1000 mL

= 37,28 mL . 1 L1000 mL

. 0,1268 molL

Page 25: Prácticas de simulacion

Por consiguiente la molaridad desconocida del ácido, MA, es igual a 0,1891 mol/L.

Procedimiento:

Parte 1: El pH y las Medidas De Acidez

Medición De Ph De Disoluciones Desconocidas

1. Obtener los aparatos siguientes desde la opción de menú de Equipamiento:

- vaso de precipitados de 100 mL- termómetro de propósito general en ºC- pH-metro

2. Obtener una muestra desconocida de la que se desee determinar el pH y colocar 50 mL de ella en el vaso de precipitados.

3. Sumergir el electrodo en la disolución, y mientras se agita, determinar el pH de la disolución.

Medición De Acidez Con Indicadores

1. Conseguir dos tubos de ensayo de 50 mL2. Etiquetar uno como ácido "A" y el otro como base "B"3. Colocar 35 mL de las disoluciones apropiadas en cada tubo de ensayo4. Añadir 5 gotas de un indicador en cada tubo de ensayo5. Anotar el color resultante para el ácido y para la base6. Repetir para los otros cuatro indicadores ácido-base

Parte 2: Valoración Ácido/Base

Procedimiento

Paso 1: Obtener el ácido; en un matraz Erlenmeyer de 100 mL añadir 35 mL de HCl de concentración desconocida.

Paso 2: Añadir un indicador al ácido; seleccionar el matraz y añadir 2 gotas del indicador fenolftaleína. La opción de indicadores se encuentra bajo la opción de menú reactivos (Reactivos Indicadores) o a través del menú contextual.

Paso 3: Llenar la bureta con NaOH; obtener una bureta de 50 mL y llenarla con una disolución de NaOH 0,100 M.

Paso 4: Verter NaOH a la disolución ácida hasta el punto final; anotar el volumen inicial de la bureta y añadir NaOH (rápidamente al comienzo y posteriormente

Page 26: Prácticas de simulacion

lentamente) hasta que la disolución de HCl se vuelva rosada y anotar el volumen final de NaOH en la bureta.

Paso 5: Repetir los pasos 1-4 usando un pH-metro; añadir un pH-metro a la disolución ácida. Anotar varios puntos de pH y volumen de NaOH añadidos (especialmente cerca del punto de equivalencia) para usarlos posteriormente en la construcción de la curva de valoración.

Observaciones:

1. MEDIDAS CON pH-METRO

Muestra desconocida "A"Muestra desconocida "B"Muestra desconocida "C"

2. Medida de Acidez con indicadores

Indicador Color en dis. ácida Color en dis. básica

Medida de pH y valoración

Valoración ácido/base con estudio de pH

Información en la etiqueta del ácido desconocido:_________________________________________________

Concentración de la base estándar NaOH:_________________________________________________

pHVol. NaOH

pHVol. NaOH

pHVol. NaOH

Page 27: Prácticas de simulacion

pHVol. NaOH

Lectura del volumen en el cambio de color del indicador: ______________________Volumen del punto de equivalencia según el gráfico: _________________________Molaridad del ácido desconocido (mostrar los cálculos):

Preguntas

Cuestiones sobre pH y medidas de acidez

1. Suponiendo que el cambio de pH con respecto a la temperatura es lineal, estimar el pH del agua destilada a 75 ºC.

____________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Calcular la molaridad de la disolución resultante si 0,629 gramos de ión hidrógeno positivo [H+] se disuelven en 250 mL de agua destilada.

____________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Calcular el pH del caso considerado en la cuestión anterior.____________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. Se consigue ácido clorhídrico concentrado (HCl) o ácido muriático, como también es denominado, de concentración 12 M. Se ioniza para dar un protón por molécula de HCl. Calcular el pH de este ácido fuerte y concentrado

____________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Cuestiones sobre valoración ácido/base

Page 28: Prácticas de simulacion

1a. En un procedimiento de laboratorio típico se añade suficiente agua destilada para asegurar que el electrodo se sumerja de manera adecuada. Suponiendo que se añaden 25 mL de agua a 25 mL de una disolución de ácido de concentración desconocida, ¿cómo afectará esto a la cantidad de ácido?____________________________________________________________________________________________________________________________________________

b. ¿Cómo afectará a la concentración del ácido desconocido?____________________________________________________________________________________________________________________________________________

c. ¿Cómo afectará esto al pH del ácido? (suponer que la concentración desconocida es de 0,1 M).____________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. ¿Cuál ha sido la concordancia del punto final dado por el indicador con el representado gráficamente? Anotar los dos volúmenes y discutir los resultados.____________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. ¿Cuál es el motivo de agitar continuamente la disolución en el vaso de precipitados mientras dura la valoración?____________________________________________________________________________________________________________________________________________

SÉPTIMA PRÁCTICA: VOLUMEN MOLAR DEL GAS HIDRÓGENO

Introducción:

Información 1 El magnesio reacciona con exceso de ácido clorhídrico (HCl) para producir

hidrógeno: Mg(s) + 2 HCl(aq) --> MgCl2(aq) + H2(g)

Page 29: Prácticas de simulacion

2 Un mol de Mg debe producir un mol de hidrógeno. Este volumen ocupado por el gas hidrógeno se denomina volumen molar.

3 El volumen de un gas es función de la presión y temperatura. Según se ha convenido, el volumen molar se refiere a las condiciones de 1 atmósfera de presión (101.325 kPa) y temperatura de 0 ºC.

4 Debido a que el hidrógeno se recoge sobre agua, se le denomina “húmedo”. La presión total de la mezcla de gases es igual a la suma de las presiones parciales de cada gas, en este caso, hidrógeno y vapor de agua. Para calcular la presión del hidrógeno, de debe restar a la presión total la contribución del vapor: P H2= P total - P H2O

1 La presión del vapor de agua varía en función de la temperatura. El valor de la presión del vapor de agua se establece mediante una tabla.

Tabla de la presión de vapor del agua:

Temp. en Celsius Presión de vapor en kilopascal

0 0.61 5 0.87 10 1.23 15 1.71 16 1.82 17 1.94 18 2.06 19 2.20 20 2.34 21 2.49 22 2.64 23 2.81 24 2.98 25 3.17 26 3.36 27 3.57 28 3.78 29 4.00 30 4.24 35 5.62 40 7.38 45 9.58 50 12.33 60 19.92 70 31.16 80 47.34 90 70.10

Page 30: Prácticas de simulacion

100 101.32

2 La relación entre las presiones y los volúmenes se expresa mediante: (P1V1 / T1) = (P2V2/T2)

3 Si los subíndices 1 representan los datos a temperatura ambiente y los subíndices 2 representan los valores calculados a 0 ºC, entonces: V2 = V1 x ( P1/P2) x (T2/T1)

4 Finalmente, la temperatura debe expresarse en la escala Kelvin (escala absoluta), o: K = ºC + 273.15

Seguridad5 El HCl es corrosivo y tóxico. Lleve gafas protectoras y bata. Evite ingerir los

reactivos. Lave lo derramado con agua. Lávese las manos después del experimento.

6 Si se usan termómetros de mercurio y si se rompe durante el experimento, notifique al instructor inmediatamente.

Procedimiento:

Paso 1. Obtener un vaso de precipitados de 600 mL desde la opción de menú de Equipamiento. Seleccionar el vaso y añadir 600 mL de ácido clorhídrico (1.000 mol/L) mediante el elemento Conjunto de reactivos dentro de la opción de menú Reactivos o bien mediante Reactivos en el menú contextual del botón derecho del ratón.

Paso 2. Obtener una Bureta de gas invertida (50ml) desde la opción de menú de Equipamiento.

Paso 3. Seleccionar la bureta invertida y añadir 0.045g de magnesio (cinta) mediante el elemento Conjunto de reactivos en la opción de menú Reactivos o mediante el elemento Reactivos en el menú contextual del botón derecho del ratón.

Paso 4. Colocar la bureta invertida en el vaso seleccionando ambos elementos del equipo y eligiendo Combinar en la opción de menú Organizar o bien desde el menú contextual. (Ver Combinación y desagrupamiento del equipo en "Uso del ratón" en el manual de ayuda.) Paso 5. Seleccionar el equipamiento combinado y llenar la bureta invertida accionando el elemento “Llenar la bureta invertida” bajo la opción de menú Procedimientos o desde el menú contextual del botón derecho del ratón.

Paso 6. Después de producirse el hidrógeno, esperar cinco minutos para que el

Page 31: Prácticas de simulacion

gas se enfríe hasta la temperatura ambiente.

Paso 7. Anotar la cantidad de ácido clorhídrico desplazada en la bureta. El cambio de volumen se usa para determinar la cantidad de gas recogida en la parte superior.

Paso 8. Anotar la temperatura ambiente (dada como 20 ºC).

Paso 9. Anotar las condiciones en las que se ha llevado a cabo el experimento: Lectura barométrica a nivel del mar = 102.9 kPa

Elevación = 370 m

Observaciones:

Preparar una tabla para recoger los datos siguientes.

1. Presión atmosférica:

Lectura barométrica a nivel del mar = 102.9 kPa Elevación = 370 m

Después, ajustar la caída de presión = 3.4 kPa x (370m / 300m) = 4.2 kPa

Por lo tanto, presión real = 102.9 kPa - 4.2 kPa = 98.7 kPa

2. Escribir la ecuación química ajustada para la reacción entre el magnesio y el ácido clorhídrico para producir cloruro de magnesio y gas hidrógeno.

3. Teniendo en cuenta la masa de magnesio consumida, calcular los moles de magnesio que han reaccionado.

4. Utilizando la ecuación ajustada, determinar la relación de moles entre el hidrógeno y magnesio. A continuación, determinar el número de moles de hidrógeno producido, suponiendo que el rendimiento es del 100%. Este producto es hidrógeno (seco).

5. Volver a revisar la Introducción y utilizar la “tabla de la presión de vapor del agua” y la ley de las presiones parciales de Dalton para calcular la presión del hidrógeno puro (seco) recogido (debe ser menor que la presión anotada).

6. Calcular el volumen del hidrógeno seco en condiciones normales de presión y tgemperatura, usando el método de conversión de unidades.

7. Teniendo en cuenta las respuestas en los items 4 y 6, calcular el volumen que ocupa un mol de hidrógeno seco en condiciones normales (este volumen será el

Page 32: Prácticas de simulacion

volumen molar)


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