medición de constantes físicas

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  • MEDICINDECONSTANTESFSICAS

    MuestraN4

    JuanFernandoArrazola ,MarthaLilianaPiaVelsquez 1 2

    OBJETIVOS

    Conocer algunas de las tcnicas empleadas para la determinacin de las constantes fsicas, punto de fusin, densidad e ndice de refraccin y elmanejodelasmismas.

    REACTIVOS

    Los reactivos que se emplearon en la presente prctica son: Etanol y la muestraproblema.

    PROCEDIMIENTOS

    Para determinar el punto de fusin de la muestra problema se emple el siguiente procedimiento: En primer lugar se toma una pequea cantidad de la muestra problema y con el uso una varilla y el vidrio reloj se pulveriza muy bien hasta obtener un polvo muy fino, despus se introduce la muestra problema en un capilar previamente sellado por uno de los extremos, dando pequeos golpes sobre la muestra pulverizada, por el lado del capilar que est abierto, hasta que haya ms o menos tres milmetro de la muestra problema dentro del capilar. Posteriormente se golpea suavemente el capilar contra una superficie firme, por el lado sellado de manera que la muestra se desplace hasta el extremodelcapilarsellado.

    Para lograr el punto de fusin de la muestra problema se introduce el capilar en el fusimetro y se sube la temperatura controladamente ajustando el voltaje, hasta que la muestra empiece y termine de fusionarse, dato de temperatura que deben ser registrados, para ser comparados posteriormente conlaliteratura.

    En la determinacin de la densidad se emple un picnmetro el cul fue pesado en seco y posteriormente aforado con etanol y pesado per segunda vez, de manera al restar el peso del picnmetro sin aforar, al que est lleno de etanol se obtiene el peso en masa del etanol luego haciendo uso del dato

    1 [email protected] 2 [email protected]

  • preciso del volumen del picnmetro y de la masa ya obtenida, por medio de la ecuacin (densidad es igual a masa sobre volumen) se puede obtener la densidad del etanol, dato que debe ser registrado para ser comparado con la literatura.

    Por ltimo para determinar el ndice de refraccin, se limpia el prisma del refractmetro, luego se pone la muestra (Etanol) sobre el prisma inferior, de modo que cubra enteramente su superficie, y se pone en contacto con el prisma superior, se manipulan los controladores para enfocar los campos oscuros e iluminados y se realiza la lectura. Se debe registrar el dato para comparaloconlaliteratura.

    RESULTADOS

    1. Puntodefusin(Fusimetro)

    El rango de fusin para la muestra problema (Slida) es: Fi: 157.6 C a Ff: 165.0C.

    2. Densidad

    Pesodelpicnmetrovaco:14.0952g

    Pesodelpicnmetrolleno:18.6103g

    Masadelamuestra:4.5151g

    Volumendelpicnmetro:5.401cm3

    Densidaddellquido:0.8391cm3

    3. ndicederefraccin

    El ndice de refraccin reportado por el refractmetro para el etanol es: 1.3625 a21.3C.

    ANLISIS

    PREGUNTAS

    1. Cmo afecta la presencia de impurezas al punto de fusin de una sustancia?

    La presencia de impurezas tiene una influencia considerable sobre el punto de fusin. Segn la ley de Raoult, todo soluto produce un descenso crioscpico, o sea una disminucin de la temperatura de fusin. Las impurezas actan de soluto y disminuyen el punto de fusin de la sustancia principal

  • disolvente. Si existe una cantidad importante de impureza, la mezcla puede presentarunampliointervalodetemperaturaenelqueseobservalafusin.

    2. Explique por qu se deben corregir los puntos de ebullicin que se determinan en un laboratorio que no se encuentra a una atmosfera de presin.

    El punto de ebullicin se determina sometiendo una sustancia a una temperatura mayor a la ambiental, es la mxima temperatura a la que una sustancia puede presentarse en fase lquida a una presin dada . Ya que 3

    para una sustancia existen diferentes puntos de ebullicin, segn la presin a la que se determina, cuando se habla de punto de ebullicin, se hace referencia a la presin ambiental . As la medida estndar es 1atm, para 4

    determinar el punto de ebullicin ya que en un ambiente por debajo de 1atm el punto de ebullicin es ms bajo (Y de forma contraria cuando hay una presin mayor que la atmosfrica), razn por la cual en un laboratorio que no se encuentre a una atmosfera de presin se hace necesario corregir estos valores, porquestospuedenvariarsignificativamente.

    3. Describa al menos tres tcnicas empleadas para determinar la pureza desustanciasorgnicas.

    Separacin de fases: La solucin madre se separa de los cristales por filtracin, preferentemente a travs del vidrio poroso o bajo un gas inerte (nitrgno, argn) en un aparato especial para filtracin. En el caso de muestras pequeas es posible vaciar la solucin madre por medio de una pipeta de punta fina. Despus deben lavarse los cristales sobre el filtro con un disolvente de la misma composicin que la solucin madre: si esto no se hace, cuando se manejan disolventes mezclados, el disolvente que se utilice disolver los cristales o precipitar las impurezas que se encuentren en los residuos de la solucin madre que an se encuentran adheridos a la superficie de los cristales.

    Secado: Los cristales deben ponerse a secar a peso constante en un desecador u otro recipiente adecuado, por lo general a presin reducida (por medio de una bomba de agua o alto vaco con una trampa fra). Los compuestos termoestables pueden calentarse hasta aproximadamente 50 grados celcius debajo de su punto de fusin siempre y cuando su volatilidad no sea demasiado grande (un secado excesivo al vaci puede provocar prdidas de material por sublimacin). Los agentes secantes solamente deben usarse enlosdesecadorescuandoseestnsecandocristalesendisolventesacuosos.

    Punto de fusin: El punto de fusin es la prueba de pureza ms comn despus de la recristalizacin, ya que an una pequea cantidad de impurezas puede abatirlo en forma perceptible. En general, se recristaliza hasta tener un

    3 Picado Beatriz. Qumica I Introduccin a la materia. Pg. 26 4 Ibid.

  • punto de fusin constante. La pureza puede incrementarse por medio de una recristalizacin secuencial (es aconsejable cristalizar en un sistema de disolventes alternativo). Los cristales deben secarse cuidadosamente y pulverizare para determinar el punto de fusin. Primero debe efectuarse una estimacin del rango del punto de fusin. Para lo cual se calienta la muestra comparativamente rpido: a continuacin se calienta una segunda muestra en forma ms lenta (aproximadamente 2 grados centgrados por minuto) desde casi 20 grados centgrados por abajo del valor estimado para obtener el punto de fusin exacto. Por regla general, los puntos de fusin se determinan en tubos capilares abiertos (tubos para punto de fusin). Aunque en circunstancias especiales puede ser necesario sellarlo al vaco. En el caso de muestras muy pequeas algunas veces se utiliza un microscopio de calentamiento gradual (bloque de Kofler). El resultado puede ser anotado de la siguiente manera: punto de fusin 109110 C (sin corregir, capilar abierto) segn la referencia bibliogrficapuntodefusin110C.

    4. Consulte la densidad de dos sustancias orgnicas lquidas ms densas y dosmenosdensasqueelagua.

    MenosdensoMsdenso

    Alcohol:0.80g/cm3Cloroformo:1.5g/cm3

    Benceno: 0.90 g/cm3 cido clorhdrico: 1.2 g/cm3

    Nitrgeno:0.001251g/cm3Magnesio:1,7g/cm3

    Helio:0.000178g/cm3Aluminio:2,7g/cm3

    5. Qu observa si se mezcla agua con un compuesto orgnico lquido msdensoeinsolubleensta?

    Se observa una reaccin parecida a la del agua y el aceite, ya que si son insolubles y ms densos quiere decir que son polares y por lo tanto no se mezclaran con el agua, stos tendern a separarse del agua y ponerse hacia la partesuperiordelrecipientedejandodebajoelagua.

    Es importante notar que algunos compuestos orgnicos que no son polares y solubles en agua se mezclan perfectamente con ella, sin distincin aparente.

    CONCLUSIONES

  • BIBLIOGRAFA

    Keese, R., Mller, R. y Toube, T. Cristalizacin. En Mtodos de laboratorioparaqumicaorgnica,pp.2829Limusa,S.A.Mxico,D.F.(1990).

    Notacin cientfica y algunas unidades derivadas (n.d.). Extrada el 07/VIII/2015 desde www.pps.k12.or.us/district/depts/edmedia/videoteca/curso2/htmlb/SEC_122.HTM

    Picado, Ana Beatriz. lvarez, Milton. Qumica I Introduccin a la materia.Euned.SanJosdeCostaRica.2008.

    Punto de fusin > 5.1. Fundamento (n.d.). Extrada el 07/VIII/2015 desdehttp://www.ub.edu/oblq/oblq%20castellano/punt1.html