ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL (ESPOL) INSTITUTO DE CIENCIAS QUIMICAS Y AMBIENTALES (ICQA) TITULO: MASA DE UN EQUIVALENTE-GRAMO DE ALUMINIO Estudiante: Diego Proaño M. Paralelo: #123 Fecha: 12 de julio del 2013 Prof.: Raúl Serrano Carlín OBJETIVO: Determinar la masa de un equivalente-gramo de aluminio. Revisar algunas leyes de la química. TEORIA: Masa equivalente gramo: Un equivalente-gramo de cualquier sustancia química es igual a su peso equivalente expresado en gramos: 1Eq-g = (PE) g en donde M: peso molecular Ө: # de hidrógenos ionizables Ecuación general de los gases ideales: Fue Gay - Lussac quien unifico las tres leyes: la ley de Boye Mariotte (a T cte) y las dos leyes de Gay Lussac (a P cte y a V cte), enunciando la ecuación general de los gases. Nos da la relación entre la presión volumen y temperatura de una determinada masa de gas. Esta ecuación general de los gases ideales globaliza las tres leyes estudiadas en una sola ecuación, que nos indica que: Utilizando R la ecuación de estado de los gases para 1 mol de sustancia quedará: Ley de las presiones parciales: La ley de las presiones parciales de DALTON establece que la presión total que una mezcla de gases ejerce es igual a la suma de las presiones parciales de los gases individuales. La ley de las presiones parciales de Dalton se cumple en la mayoría de las mezclas gaseosas siempre y cuando los gases no reaccionen PT = P1 + P3 + P3 +……… + P n Ley de Boyle: Establece que a temperatura constante la presión y el volumen que ocupa un gas son inversamente proporcionales. P1 · V1 = P2 · V2 Donde la temperatura es constante Mol, numero de mol, peso atómico(indique las unidades en que se expresan): El mol equivale a 6,02214179*10^23 átomos, moléculas, etc. El peso atómico se expresa en uma (unidad de masa atómica) El número de mol es: n= 𝑔𝑟 𝑑𝑒 𝑠𝑢𝑠𝑡𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑃.𝑚𝑜𝑙𝑒𝑐𝑢𝑙𝑎𝑟 MATERIALES: ITEM 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 DESCRIPCIÓN Balanza, Metal, Capacidad máxima: 2610 g. Tubo de Ensayo, Vidrio, Espátula, Metal Soporte universal, Metal Mechero, Metal, Nuez, Porcelana Pinza para Tubo, Metal Buretra, Vidrio Vaso de Precipitacion, Vidrio, 1000mL Pipeta, Vidrio, 15mL Probeta, Vidrio, 1000mL Termómetro, Mercurio, 0-100ºC Muestra: Aluminio (Al) Ácido clorhídrico (HCl 6M) CANTIDAD 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 MÉTODOS: 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 de 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 partes 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 a la 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 8 ml de HCl 6 molar. Cubrir inmediatamente con el tapón de caucho que tiene la manguera conectada al tubo invertido. El sistema quedará como Graf.8.1.J. 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 cilindro. 8. Leer el nivel de agua de la bureta y calcule el volumen del gas obtenido y regístrelo. Anote la presión y temperatura del laboratorio. 9. Elaborar la tabla de datos, efectuar los cálculos y presentar una tabla de resultados. CALCULOS: Tabla de datos: Determinación De La Masa De Un Equivalente-Gramo De Aluminio 1. Volumen de la parte no graduada de la bureta 3.3 ml 2. Masa de aluminio utilizada 0.0199 g. 3. Temperatura del laboratorio 24 ºC → 297 ºK 4. Presión de vapor del agua a la temperatura del laboratorio 5. Nivel del agua contenida en la bureta al igualar las presiones 6. Ecuación química balanceada de la reacción 7. Formula o ecuación de estado de los gases ideales 0.02921 atm 16,4 ml 2𝐴𝑙 + 6𝐻𝐶𝑙 2𝐴𝑙𝐶𝑙3 + 3𝐻2 PV=NRT 𝑃𝑇 = 𝑃1 +𝑃2 +. . . 𝑃𝑛 8. Ecuación de la ley de las presiones parciales CALCULOS: La Reacción Química que se lleva a cabo en esta Ecuación es: 2𝐴𝑙 (𝑠) + 6𝐻𝐶𝑙 (𝑎𝑐) 2𝐴𝑙𝐶𝑙3 (𝑠) + 3𝐻2 (𝑔) Para establecer la presión del hidrógeno. 𝑃𝑚𝑒𝑧𝑐𝑙𝑎 = 𝑃𝐻2 − 𝑃𝐻2 𝑂 𝑃𝐻2 = 𝑃𝑎𝑡𝑚𝑜𝑠𝑓𝑒𝑟𝑖𝑐𝑎 − 𝑃𝐻2 𝑂 . 𝑃𝐻2 = (1 − 0.02921) 𝑎𝑡𝑚. 𝑃𝐻2 = 0.97079 𝑎𝑡𝑚. Para determinar el volumen de hidrógeno producido. 𝑉𝐻2 = 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑏𝑢𝑟𝑒𝑡𝑎 + 𝑝𝑎𝑟𝑡𝑒 𝑛𝑜𝑔𝑟𝑎𝑑𝑢𝑎𝑑𝑎 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑏𝑢𝑟𝑒𝑡𝑎 − 𝑛𝑖𝑣𝑒𝑙 𝑑𝑒 𝐻2 𝑂 𝑎𝑙 𝑖𝑔𝑢𝑎𝑙𝑎𝑟 𝑝𝑟𝑒𝑠𝑖𝑜𝑛𝑒𝑠 𝑉𝐻2 = (50 + 3.3 – 16.4) ml. 𝑉𝐻2 = 36.9 𝑚𝐿. 𝑉𝐻2 = 0.0369 𝐿. Para calcular masa práctica de Hidrogeno R= 0.082 atm.L/mol.K 𝑃𝑉 = 𝑛𝑅𝑇 𝑛= 𝑃∗𝑉 𝑅𝑇 𝑛= (0.97079 𝑎𝑡𝑚)(0.0369 𝐿) (0.082 𝑎𝑡𝑚. 𝐿/𝑚𝑜𝑙. 𝐾)(297 𝐾) 𝑛 = 0.00147 Para calcular moles y masa práctica de Aluminio 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠𝑎𝑙𝑢𝑚𝑖𝑛𝑖𝑜 = 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠𝑎𝑙𝑢𝑚𝑖𝑛𝑖𝑜 = 2 ∗ 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠𝐻2 3 2(0.00147) 3 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠𝑎𝑙𝑢𝑚𝑖𝑛𝑖𝑜 = 0.00098 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠𝑎𝑙𝑢𝑚𝑖𝑛𝑖𝑜 = 0.00098 = 𝑚𝑎𝑠𝑎𝑎𝑙𝑢𝑚𝑖𝑛𝑖𝑜 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑐𝑢𝑙𝑎𝑟 0.0199 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑐𝑢𝑙𝑎𝑟 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑐𝑢𝑙𝑎𝑟 = 0.0199 0.00098 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑐𝑢𝑙𝑎𝑟 = 20.30 Para obtener el valor del equivalente-gramo de aluminio. 𝐸𝑔 𝑑𝑒 𝐴𝑙 = 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑎𝑡ó𝑚𝑖𝑐𝑜𝐴𝑙 𝑣𝑎𝑙𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝐸𝑔 𝑑𝑒 𝐴𝑙 = 20.30 𝑔/𝑚𝑜𝑙 3 𝐸𝑔 𝑑𝑒 𝐴𝑙 = 6.77 𝑔/𝑚𝑜𝑙 CONCLUSIONES: Se determinó la masa de un equivalente-gramo de aluminio. Se utilizo mucho el manejo de conceptos conocidos anteriormente, como el de Gases Ideales, Presión de Vapor, etc. BIBLIOGRAFÍA O SITIOS WEB CONSULTADOS: Manual de Prácticas de Química General I http://es.wikipedia.org/wiki/Equivalente http://www.gobiernodecanarias.org/educacion/3/usrn/lentiscal/1-cdquimicatic/FlashQ/0-1Gases/LeydeBoyle/Teoria-LeydeBoyle.htm https://sites.google.com/site/quimicaiiepoem/-que-es-el-aire-2/ley-de-las-presionesparciales-de-dalton http://espanol.answers.yahoo.com/question/index?qid=20100518165631AAeUJo1