INFORME DE LABORATORIO PRÁCTICA 2: CAPAS MOLECULARES PRESENTADO POR: INTI YATSÉ ARDILA JOHN CASTRO HERNÁNDEZ MARLON DAVID DUARTE MARIN MATEO GARCÍA PÉREZ DANIEL FELIPE SUÁREZ FONSECA PRESENTADO A JAIME VILLALOBOS UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA BOGOTA COLOMBIA OBJETIVOS Encontrar el espesor de una capa molecular Encontrar el valor del número de Avogadro PROCEDIMIENTO Y RESULTADOS 5. Deje caer una gota de alcohol desde una altura de 1 cm. ¿Qué observa? RTA: Al caer la gota sobre la superficie de polvillo, se crea un circulo de radio promedio de 40.0 cm TABLA 1: 1 gota ▲volumen solución (cm^3) ±0.5 cm^3 2 gotas ±0.5 cm^3 Numero de gotas Diámetro (cm) 40.0 cm ±0.005 cm 43.5 cm ±0.005 cm ▲ Diámetro (%) 0.012% 0.011% Concentración de la solución V/v% Para preparar la solución inicial se tomaron 5 cm^3 de ácido oleico, y se disolvieron en 95 cm^3 de alcohol: (5 cm^3/100 cm^3)*100= 5% concentración Luego, se tomó una alícuota de 2.5 cm^3 de solución a esta concentración y se diluyo en 22,5 cm^3 de alcohol V1C1=V2C2 Con esta ecuación se puede conocer la nueva concentración de la solución de Ácido Oleico diluida, despejando C2: C2=(2.5)(5%)/25=0.5% La incertidumbre de estas mediciones se toma como 0,5 cm^3, ya que se la solución y dilución se realizaron en una probeta cuya medición más fina es 1 cm^3, y por convención, para mediciones volumétricas donde no se especifica su incertidumbre, se toma como ½ de la medición más fina del instrumento. Numero de gotas en 1 cm^3 de solución Con un gotero, en el cual se midieron 1 cm^3, se contabilizaron 20 gotas de solucion. La incertidumbre relativa es un porcentaje, en el cual se divide la incertidumbre absoluta sobre la medida calculada, contamos con 0.5% de incertidumbre de la dilución, y 20 que es un número producto del conteo por tanto la incertidumbre del número de gotas es: 0.5/20*100=2.5% Volumen de solución utilizada Se hace una regla de tres, sabiendo que en un centímetro hay 20 gotas de solución, y solo se dejaron caer 2 gotas 1 cm^320 gotas x 1 gotas X=0.05 cm^3 se multiplica por dos =0. 1 cm^3 ANÁLISIS 1. Volumen de ácido oleico que se utilizo Utilizando la concentración de ácido oleico en la solución calculamos la cantidad del ácido utilizada: Volumen acido una gota= 0.05 cm^3*(0.5/100)=2.5*10^-4 cm^3 Volumen acido dos gotas=5.0*10^-4 cm^3 2. Área del circulo formado Sabiendo la ecuación para calcular el área de un circulo, y que al dejar caer las gotas se formó un circulo cuyo diámetro fue 40 cm en la primera gota y 43.5cm en la segunda gota Area 1: (3.1415)*(40cm/2) ^2=1256.64 cm^2 Area 2: (3.1415)*(43.5cm/2) ^2=1486.17 cm^2 3. Altura de la capa de ácido oleico sobre el agua, y su incertidumbre La altura la calculamos con el volumen del ácido utilizado y el área del círculo que formo al caer en la cubeta con agua, basándonos en la ecuación para el volumen de un cilindro, despejando h: H1: (2.5*10^-4 cm^3/1256.64cm^2)=1.99*10^-7 cm Al dejar caer la segunda gota H2: (5.0*10^-4 cm^3/1486.17cm^2)=3.36*10^-7 cm 4. Masa de una molécula de ácido oleico Con el volumen de ácido oleico utilizado y la densidad de una molécula de esta sustancia, calculamos su masa : Masa1: (0.89g/cm^3)*(2.5*10^-4 cm^3)= 2.22*10^-4 gramos Masa2: (0.89g/cm^3)*(5.0*10^-4 cm^3)= 4.45*10^-4gramos 5. Numero de Avogadro Con la masa hallada anterior, y el la masa molecular del ácido oleico, calculamos moles y luego número de moléculas. No1: 2.22*10^-4 gramos*(1 mol/282g)*(6.022*10^23/1 mol)=4.74*10^17 moléculas No2: 4.45*10^-4gramos*(1 mol/282g)*(6.022*10^23/1 mol)=9.50*10^17 moléculas TABLA 2 VLM solución VLM ácido oleico Área circulo Altura H Masa g No moléculas 0.05 cm^3 2.5*10^-4 cm^3 5.0*10^-4 cm^3 1256.64 cm^2 1486.17 cm^2 1.99*10^-7 cm 3.36*10^-7 cm 2.22*10^-4 gramos 4.45*10^-4 gramos 4.74*10^17 moléculas 9.50*10^17 moléculas 0. 1 cm^3 6. Promedio de las dos alturas y del número de moléculas Para la altura promedio: (1.99*10^-7 cm+3.36*10^-7 cm)/2=2.66*10^-7 cm Para número de moléculas promedio: (4.74*10^17 +9.50*10^17)/2=7.12*10^17 moléculas 7. Porcentaje de discrepancia entre 30 Armstrong y la altura promedio 30 Armstrong*(10^-8cm/1 Armstrong) =3*10^-7 cm Porcentaje: 3*10^-7 cm100% 2.66*10^-7x X=88.7% como nos preguntan la discrepancia restamos este porcentaje al 100 % Discrepancia=11.3% 8. Porcentaje de discrepancia entre el número de Avogadro y el valor de moléculas promedio Porcentaje: 6.022*10^23100% 7.12*10^17 x X=1.18*10^-4 restándole al 100% Discrepancia=99.99% 9. Ecuaciones para calcular H y No en las que aparezcan estas cantidades como funciones de los parámetros medidos C Ng y D H=C (concentración)*Vsln (volumen solución)/Pi(3.1415)*(D(diámetro)/2)^2 H=C*V/Pi (D/2) ^2 No= (d (densidad)*A (área)*H (Altura))*PM (Masa molecular)*No Avogadro No= (d* Pi (D/2) ^2* C*V/Pi (D/2) ^2)*(282g/mol)*6.022*10^23 CONCLUSIONES Durante esta práctica, se evidencio que un poco de una sustancia como lo es una gota de ácido oleico puede formar una capa de magnitud casi semejante a el tamaño de una “malla molecular” y llegar a formar esta capa con un numero de moléculas casi exacto al de Avogadro. En esta práctica cabe destacar que muchas medidas fueron tomadas correctamente, logrando obtener, por ejemplo, un dato con un alto porcentaje de similitud de la altura promedio de una capa molecular. Pero también, se pudo haber realizado un error de cálculo o medición, que se evidencia en el porcentaje de discrepancia tan alto que hubo entre el número de Avogadro común que se reporta en las literaturas, y el calculado.