Universidad de San Carlos de GuatemalaFacultad de IngenieraEscuela de Cienciasrea de QumicaLaboratorio de: Qumica IVImpartido por: Ing. Gerardo Ordoez

CAMBIO DE ESTADO ESTUDIO DEL PUNTO DE BULLICON

Gladys Natali Prez Escobar 200710768Guatemala, 12 de agosto de 2013Fecha de revisin:______________Nota:________________Firma:___________

NDICE

RESUMEN2OBJETIVOS .4CAPITULOS5 MARCO TERICO5 MARCO METODOLGICO7 RESULTADOS8 INTERPRETACIN DE RESULTADOS10CONCLUSIONES11BIBLIOGRAFA12APNDICE13 MUESTRA DE CALCULO13 DATOS CALCULADOS14 ANALISIS DE ERROR15

RESUMEN

El cambio de fase de sustancias depende de la energa que se le aplique o que se les quite. El cambio de estado que se ha efectuado, en esta prctica fue el de ebullicin. Pero qu es la ebullicin? Significa que es la mxima temperatura a la que una sustancia puede presentarse de fase liquida a gaseoso. Para que esto suceda las partculas liquidas necesitan vencer la tensin superficial, superarla para convertirse en partculas dispersa que identifican al estado gaseoso. As que para eso se necesitan dos factores fundamentales: el primero sera la temperatura a que este colocado y el otro ser la presin donde se encuentre. En esta prctica no se tienen los mismos datos, debido a las incertezas que siempre existen.

OBJETIVOS

Especficos:

1. Comparar la temperatura experimental con la terica. En base al lquido que experimentado, la acetona.2. Determinando las razones por la cual el porcentaje de error sucede en cada una de las mediciones.

CAPITULOSMARCO TERICO

Cambios de estado: Un cambio de estado o de fase , es cuando el calor fluye de un sistema a otro, su temperatura generalmente cambia en forma suave y estacionario. Aunque hay cambios especficos y estos quedan definidos como se muestra en la figura 1. Estos cambios de estado se clasifican en dos grupos Progresivos: son los que se verifican con absorcin de calor. Van acompaados, generalmente de un aumento de volumen. Estos son: fusin, vaporizacin y sublimacin Regresivos se verifican con desprendimiento de calor y en general en la disminucin de volumen. Estos son :solidificacin, licuefaccin y condensacin.

Figura 1

Presin de vapor: Sucede cuando todos los cuerpos aumentan el volumen. Al comprimir un cuerpo se dificulta el proceso de fusin y en consecuencia la temperatura del cambio de estado aumenta. Es decir a mayor presin, mayor temperatura.

Calor latente: Para las sustancias es la cantidad e julios o caloras necesarias para cambiar de estado una unidad de masa, pero sin variar la temperatura. Esto acta dependiendo de la energa cintica de las molculas. Si las temperaturas son mas bajas a las de ebullicin entonces solo una pequea fraccin de las molculas van a tener la energa suficiente para romper la tensin superficial. Y esto logra un aumento en la entropa.

Fuerzas intermoleculares: Son fuerzas de atraccin entre las molculas. Estas son las responsables del comportamiento no ideal de los gases y ejercen an ms fuerza en las fases condensadas de la materia, es decir, en los lquidos y slidos.1

Punto de ebullicin: Es la mxima temperatura a la que una sustancia puede presentarse en fase liquida a una presin dada. la temperatura correspondiente a cada uno de los elementos se le conoce como punto de ebullicin. pero ya que en una sustancia existen diferentes puntos de ebullicin, se le determina con un diferente de punto de ebullicin de cada uno de los elementos.

El punto de ebullicin normal puede ser calculado mediante la frmula de Clausius-Clapeyron: Se usa para caracterizar la transicin de fase entre dos estados de la materia, como el lquido y el slido. CUYA Formula es la siguiente

Tb =Punto de ebullicin normal en KelvinR= Constante ideal del gas, 8,314 J K-1 mol-1Po= Presin del vapor a una temperatura dada, en atmsferas (atm) H= Calor de vaporizacin del lquido, J/molTo= La temperatura dada en KelvinLn= Logaritmo natural en base e

MARCO METODOLGICO

Paso 1. Se seleccion la cristalera y los instrumentos a utilizar, Un beacker, un termmetro, una plancha, una rejilla de asbesto pipeta una perilla de succin.

Paso 2. Se lav y sec la cristalera.

Paso 3. Se prepararon 2 ml de acetona, ayudndonos de la perilla de succin y se coloc en el tubo de ensayo.

Paso 4. Se coloc 150 ml de agua destilada en un beacker de 250 ml

Paso 5. Se arm el sistema con la plancha colocando encima la rejilla de asbesto.

Paso 6. Se sell un tubo capilar por uno de los extremos, sellando as el lado que no estaba pintado.

Paso 7. Se introdujo el tubo de ensayo al beacker evitando que estos lquidos se unan.

Paso 8. Y luego se coloc el tubo capilar dentro del tubo de ensayo.

Paso 9. Se coloc el termmetro dentro del tubo de ensayo

Paso 10.se procedi a encender la plancha y esperar alrededor de 20 a 25 minutos, esperando el rosario de burbujas.

Paso 11.Se tomaron los datos correspondientes

Paso 12. Se limpi el rea de trabajo esperando la revisin final.

RESULTADOS

Tabla 1 Temperatura de ebullicin experimental

ReactivoTemperatura de ebullicin (C) planchaTemperatura de ebullicin (C)mechero Bunsen

Acetona53 0.551 0.5

Fuente: datos calculados

Tabla 2 Comparacin de las temperaturas de ebullicin con el mechero

ReactivoTemperatura de ebullicin real (C)Temperatura de ebullicin experimental (C)Porcentaje de error (%)

Acetona56.2 50.5 0.510.77

Fuente: datos calculados

Tabla 3 Comparacin de las temperaturas de ebullicin con la planchaReactivoTemperatura de ebullicin real (C)Temperatura de ebullicin experimental (C)Porcentaje de error (%)

Acetona56.253.5 0.54.80

INTERPRETACIN DE RESULTADOS

Los puntos de ebullicin de la acetona, dependieron de la presin que existe en el campus de la Universidad de San Carlos que corresponde a 0.84 atm. Esto va a depender de la temperatura experimental que se obtuvo. Adems no se puede olvidar las incertezas humanas como de los instrumentos al momento de hacer las mediciones. Se podra afirmar que es ms certera la medicin realizada con la plancha con el mechero, y nos podemos dar cuenta cuando se calcul el porcentaje de error. Los reactivos voltiles, como la acetona, poseen el menor punto de ebullicin ya que la acetona posee solo las fuerzas de London, las cuales son las ms dbiles.

CONCLUSIONES

1. La temperatura de ebullicin depende directamente de la presin del lugar en que se mide.

2. Los reactivos voltiles poseen una temperatura de ebullicin baja.

3. La plancha tiene menor incerteza que el mechero, lo que lo hace un mejor instrumento para tomar los datos.

BIBLIOGRAFA

1. Chang, Raymond. Qumica. 10ma edicin. Mxico, D.F.: Mc Graw Hill. 2010. ISBN 978-007-351109-2.

2. Brown, Theodore L. Qumica, La Ciencia Central. 11va edicin. Mxico.: Pearson Educacin. 2009. P. ISBN 978-607-442-021-0.

3. Calor molar de vaporizacin, [en lnea]. [ref. de 8 de agosto de 2012]. Disponible en Web: Acido dbil, [en linea]. 23 de mayo de 2011 [Ref. 17 de febrero de 2013] Disponible en World Wide Web: http://es.wikipedia.org/wiki/%C3% 81cido_d%C3%A9bil

APNDICE

1. MUESTRA DE CLCULO:

(Ecuacin # 1)

Tb =Punto de ebullicin normal en KelvinR= Constante ideal del gas, 8,314 J K-1 mol-1Po= Presin del vapor a una temperatura dada, en atmsferas (atm) H= Calor de vaporizacin del lquido, J/molTo= La temperatura dada en KelvinLn= Logaritmo natural en base e (Ecuacin #2)

Nota: esta ecuacin se utiliz para realizar todos los clculos de la tabla II. Y tabla III

2. DATOS CALCULADOS

Tabla I. Medicin de temperatura con la plancha

CorridaC

152 0.5

254 0.5

Fuente: Laboratorio Quimica IV, Hoja de datos originales.

Tabla II. Medicin de temperatura con el mechero

CorridaC

151

250

Fuente: Laboratorio Quimica IV, Hoja de datos originales.

Tabla III. Calculo de la temperatura de ebullicin real

ReactivoTemperaturade ebullicin normal (C)Calor molar devaporizacin(kJ/mol)Calor molar devaporizacin(kJ/mol)

acetona56.225.550.14

Fuente hoja de seguridad de acetona

3. ANALISIS DE ERROR

Porcentaje de error

(Ecuacin 3)

Nota: esta ecuacin se utiliz para calcular los porcentajes de error.1