ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICADEL LITORAL

PRÁCTICA N° 7

Título:

MASA DE UN EQUIVALENTE-GRAMO DE ALUMINIO

Asignatura

Laboratorio De Química General I

Paralelo - Grupo:

16 - C

Autor:

Melissa Aguilera Chuchuca

Profesor:

Ing. Ana Avilés Tutivén, Ms.C

Fecha:

16 de Julio 2014

1.- Objetivo

Determinar la masa de un equivalente-gramo de aluminio. Revisar algunas

leyes de la química

2.- Marco teórico

Equivalente gramo, es un término que ha sido utilizado en varios contextos en

química. Es la masa de un equivalente, que es la masa de una sustancia dada

que:

o Se deposita o se libera cuando circula 1 mol de electrones.

o Sustituye o reacciona con un mol de iones hidrógeno (H+) en una

reacción ácido-base.

o Sustituye o reacciona con un mol de electrones en una reacción redox.

Ecuación general de los gases: PV=nRT, donde P es la presión (atm), V es

volumen (L), n es el # de moles, R constante de los gases y T temperatura (K).

Ley de las presiones parciales.- (ley de Dalton) Establece que la presión de una

mezcla de gases, que no reaccionan químicamente, es igual a la suma de las

presiones parciales que ejercería cada uno de ellos si sólo uno ocupase todo el

volumen de la mezcla, sin cambiar la temperatura. PT= P1+P2+P3+…+Pn

Ley de Boyle.- es una de las leyes de los gases ideales que relaciona el

volumen y la presión de una cierta cantidad degas mantenida a temperatura

constante. La ley dice que el volumen es inversamente proporcional a la

presión: , donde es constante si la temperatura y la masa del gas

permanecen constantes.

Cuando aumenta la presión, el volumen disminuye, mientras que si la presión

disminuye el volumen aumenta. Supongamos que tenemos un cierto volumen

de gas V1 que se encuentra a una presión P1 al comienzo del experimento. Si

variamos el volumen de gas hasta un nuevo valor V2, entonces la presión

cambiará a P2, y se cumplirá: que es otra manera de

expresar la ley de Boyle.

3.- Materiales y reactivos

1. Soporte universal.

2. Nuez.

3. Pinza de tubo de ensayo.

4. Pinza de bureta.

5. Tubo de ensayo.

6. Tapón de caucho.

7. Manguera.

8. Bureta.

9. Probeta de 1000 ml.

10. Lámina de aluminio.

11. Ácido clorhídrico.

12. Vaso precipitado.

13. Agua.

14. Termómetro.

15. Pipeta con pera.

4.- Procedimiento:

1) Calcular el volumen del cuello de la bureta, introduciéndole con la llave

cerrada 10 ml de agua con una pipeta, y se anota el nivel contenido de

agua que indica la bureta. Restar la cantidad de la parte graduada a los

10 ml introducidos.

2) En un vaso de 1000 ml agregue agua hasta las ¾ de su capacidad.

3) Llenar la bureta totalmente con agua, evitando que queden burbujas de

aire en su interior. Tape la boca de la bureta con el dedo índice, e

invierta la bureta para introducir el extremo (tapado con el dedo) en el

vaso con agua, retirar el dedo y sujetarla con una agarradera al soporte

universal.

4) Introducir por el extremo sumergido de la bureta, una manguera que

está conectada a un tapón de caucho.

5) Implantar en un tubo de ensayo, la muestra de aluminio (lámina de masa

conocida) en pedazos pequeños, y añadir aproximadamente 5 ml de

HCl 6 molar. Cubrir inmediatamente con el tapón de caucho que tiene la

manguera conectada al tubo invertido.

6) Observar la reacción por el ingreso de burbujas en la bureta.

7) Igualar la presión del gas obtenido dentro de la bureta con la presión

ambiental, lo cual se consigue llevando la bureta (tapando la boca con el

dedo índice) a una probeta de 1000 ml, donde se deberá igualar el nivel

del agua de la bureta con el nivel del agua del cilindro.

8) Leer el nivel de agua de la bureta y calcule el volumen del gas obtenido

y regístrelo. Anote la presión y la temperatura del laboratorio.

9) Elaborar la tabla de datos, los cálculos y presentar una tabla de

resultados.

1), 2), 3) y 4)

5), 6) y 7) 8) 9)

10)

HCL

11)

12) y 13)

15)

5.- Tabla de datos

Volumen de la parte no graduada

de la bureta 2.2 ml

Masa del aluminio 0.0268 g

Presión y temperatura del laboratorio

1 atm y 26°C=299°K

Presión de vapor de agua a la temperatura del laboratorio

0.03303

Nivel de agua contenida en la bureta al igualar presiones

12.6 ml

Ecuación química balanceada de la reacción

2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2

Formula o ecuación de estado de los gases ideales

PV=nRT

Ecuación de la ley de las presiones

parciales Patm=Pv H2O + PH2

TABLA DE PRESIONES DE VAPOR DE H2O EN

ESTADO DE EQUILIBRIO

Temperatura °C Presión en Torr

Presión en Atmosferas

24 22.2 0.02921

25 23.6 0.03105

26 25.1 0.03303

27 26.5 0.03487

28 28.1 0.03697

6.- Cálculos

Volumen de la parte no graduada de la bureta

10L – 7.8 mL = 2.2 mL

Volumen del H2

V H2 = 50 – 2.2 – 12.6 = 39.6 mL x 1 𝐿

1000 𝑚𝐿= 𝟎. 𝟎𝟑𝟗𝟔 𝑳

Presión parcial de Hidrógeno

P H2 = P atm - P V H2 = 1 – 0.03303 = 0.96697 atm

Moles de H2 producido

𝑛 = 𝑃𝑉

𝑅𝑇=

0.96697𝑎𝑡𝑚 x 0.0396L

0.082𝑎𝑡𝑚.𝐿

𝑚𝑜𝑙.𝐾 x 299𝐾

= 1.5618 𝒙𝟏𝟎−𝟑 mol H2

Moles de aluminio (según la ecuación balanceada)

1.5618 x 10−3mol H2×2 𝑚𝑜𝑙 𝐴𝑙

3 𝑚𝑜𝑙 𝐻2= 𝟏. 𝟎𝟒 𝐱 𝟏𝟎−𝟑𝐦𝐨𝐥 𝐀𝐥

Peso molecular calculado del Aluminio

𝑛 = 𝑚𝑎𝑠𝑎

𝑃𝑀→ 𝑃𝑀 =

𝑚𝑎𝑠𝑎

𝑛=

0.0268 𝑔 𝑨𝒍

1.04 x 10−3mol 𝐀𝐥= 𝟐𝟓. 𝟕𝟑𝟗 g/mol

Masa equivalente-gramo de Aluminio

𝑃𝑀

𝑣𝑎𝑙𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎=

25.739 𝑔/𝑚𝑜𝑙

3= 8.5796 g/mol ≈ 8.580 g/mol

Porcentaje de error:

Masa equivalente-gramo de Aluminio según la tabla periódica de elementos:

𝑃𝑀

3=

26.982

3= 8.994 g/mol

% error = |𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑡𝑒ó𝑟𝑖𝑐𝑜−𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑝𝑟á𝑐𝑡𝑖𝑐𝑜

𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑡𝑒ó𝑟𝑖𝑐𝑜| x 100

% error = |8.994−8.580

8.994|x 100 = 4.6% de error

7.- Tabla de resultados

Presión parcial de Hidrógeno 0.96697 atm

Moles de H2 producido 1.5618 x 10−3mol H2

Moles de aluminio 1.04 x 10−3mol Al

Peso molecular calculado del Aluminio 25.739 g/mol

Masa equivalente-gramo de Aluminio 8.580 g/mol

8.- Observaciones

El aluminio reaccionó con el HCl creando burbujas, liberando

hidrógeno, como la reacción es rápida hay que tapar el tubo de

ensayo de inmediato.

9.- Recomendaciones

La bureta no debe de contener burbujas de aire.

Vaciar totalmente la bureta antes de ingresar los 10 ml de agua.

Ingresar el aluminio al tubo de ensayo en forma de bolita, para que no se quede en las paredes.

10.- Conclusiones

En el experimento se obtuvo como resultado de la masa equivalente-gramo de Aluminio de 8.580 g/mol.

BIBLIOGRAFÍA

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