FFQQLAB19 (1)

LABORATORIO DE FISICOQUIMICA
EQUIPOS DE PROTECCION PERSONAL.
El estudiante que realice practicas debe utilizar el
siguiente equipo:
- Mandil blanco con mangas largas
- Zapatos cerrados (no se permite zapatillas, zapatos con
tacos)
- Guantes de nitrilo
- Gafas
- ENTREGA DE REPORTE DE LABORATORIO
El informe debe ser enviado al correo institucional del Docente:
vcarrillo@utm.edu.ec en un periodo máximo de 7 días
contabilizados desde la conclusión de la practica (09h00)
LABORATORIO FISICO-QUIMICA

PRACTICA # 1
Análisis estadísticos de los datos
termodinámicos

TITULO:

OBJETIVO

EQUIPOS: Manómetro
: Aplicación correcta de herramientas
estadísticas en el manejo de propiedades,
tales como: presión, temperatura y volumen.

Beaker 500ml
Manta Calefactora
Cronometro
Cilindro Graduado 1000 ml
Termómetro

MATERIALES: Agua




•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
TEORIA:
Medición
Lectura de un Instrumento:
Apreciación de instrumento:
Errores de Medida
Error Experimental
Errores Casuales
Errores Sistemáticos
Valor Medio o Media :
X= (X + X + X + ⋯…. .+X)/n
Desviación Estándar de una Serie de Medidas o de la
Muestra (s):








i=n
S= Σi=1 ( xi-x)²
√
n-1
Desviación Estándar de la Media (sm):
Sm = S
√n
Método de los Mínimos Cuadrados:
Y = mX + b


PROCEDIMIENTO:
1. Tome un beaker , y llénelo con aproximadamente
500 cm3 de agua, medir la temperatura inicial y
luego póngalo en la manta calefactora durante 20
minutos e incremente la temperatura
aproximadamente 2 grados/minuto, midiendo su
temperatura cada 2 minutos. Realice 10
determinaciones. Con los datos obtenidos del
experimento anterior elabore una grafica en papel
milimetrado, temperatura vs tiempo. Interprete la
grafica y determine los valores de temperatura al
cabo de 4.25, 6.25 y 8.5 minutos. Utilizando el
método de interpolación lineal, ajuste la curva
utilizando el método de mínimos cuadrados y
obtenga la ecuación. Haga el calculo para los
valores antes señalados y obtenga el error. Con los
datos obtenidos llene la tabla 1
2. Llene el cilindro graduado con 1000 cm3 de
agua, con una misma condición en el grifo, para un
mismo tiempo. Mida el volumen de agua receptado y
calcule el caudal. Realice este procedimiento y llene
la tabla2. Con los datos obtenidos haga un análisis y
determine: media,
 desviacion estandar y desviacion media.
 Asocie estos parámetros para dar interpretación a
los valores obtenidos
 3. Tomar una probeta y llenarla con agua con un
volumen conocido, pesar en la balanza y anotar su
valor. Incrementar el volumen en 5%, 8%. 15%,
20%, 50%, 80%, 90%, 100%. del volumen inicial
 Repetir el procedimiento anterior para los valores
antes señalados.


Tabular los datos obtenidos en volumen vs masa


Graficar los datos obtenidos de Vol, vs masa
Realizar los ajustes a la curva mediante aplicación de
métodos estadísticos, reportar el valor real y determinar
el error para el 95% de confianza

Cálculos

Conclusiones

Recomendaciones

Bibliografía
DATOS EXPERIMENTALES:
TABLA No. 1
TIEMPO (min.)
Temperatura ( °C)
TABLA No. 2
Tiempo (seg.)
Volumen (cc)
TABLA No. 3
liquido
Volumen (cc)
Vi
5%Vi
8%Vi
15%Vi
20%Vi
50%Vi
80%Vi
90%Vi
100%Vi
Masa (g)
LABORATORIO FISICO-QUIMICA
PRACTICA # 2
TITULO: DETERMINACION DE LA DENSIDAD DE LIQUIDOS POR
EL METODO GRAVIMETRICO
OBJETIVO: DETERMINAR LA DENSIDAD DE LIQUIDOS DE
VARIAS SOLUCIONES APLICANDO EL METODO GRAVIMETRICO.
{
EQUIPOS: PICNOMETRO, BALANZA ANALITICA, SOLUCIONES
DE ClNa, AGUA DESTILADA, AGUA
PROCEDIMIENTO: EL PICNOMETRO DEBE ESTAR SECO
PESAR EL PICNOMETRO, EVITANDO TOCAR EL MISMO
CON LAS MANOS, USAR UNA PINZA O GUANTES LATEX
2.
PREPARAR SOLUCIONES DE ClNa, %peso:
3.
Grupo # 1
Grupo 2
Grupo 3
0.08%
0.05
0,02
0.4%
0.5
0,7
1%
1.8
1,2
Etanol
Propanol
Butanol
Aceite de cocina
Etilenglicol
Acetona
Sacarosa al 15, 10, 8% w Agua Agua destilada
1.
{
3. Llenar con el liquido hasta el enrase y pesar
4. Evacuar el liquido, lavar con agua destilada el picnometro, secar.
5. Repetir el paso 3 con todas las soluciones,
6 Tabular los datos obtenidos
{
7. Determinar el % error en base a los datos experimentales
8. Elaborar el respectivo informe en base al instructivo señalado
9. Conclusiones
10. Recomendaciones
11. Bibliografia
TABLA No 1
Datos experimentales:
Sustancia
Sol. ClNa
Sacarosa
Etanol
Etilenglicol
Agua
Agua
destilada
Peso Pic
vacío (g)
Peso de pic.
con
sustancia, g
Temperatura
°C
EQUIPO
PICNOMETRO

PRACTICA # 3

TITULO: DETERMINACION DE LA VISCOSIDAD MEDIANTE LA
CAIDA DE UNA ESFERA

OBJETIVO: APLICANDO LA LEY DE STOKES DETERMINAR
LA VISCOSIDAD DE UN LIQUIDO.

EQUIPO: BURETA DE VIDRIO DE 250 ML
ESFERA
VERNIER
SOLUCION DE SACAROSA AL 40% EN PESO
GLICERINA
ACEITE DE MOTOR SAE40













PROCEDIMIENTO:
PREPARAR UNA SOLUCION DE 40% EN PESO DE
SACAROSA
LAVAR LA BURETA Y SECARLA
ESTABLECER UNA MARCA SUPERIOR Y OTRA MARCA
INFERIOR EN LA BURETA. MEDIR ESTA DISTANCIA
DETERMINAR LA DENSIDAD Y EL RADIO DE LA ESFERA
(VERNIER) Y SU MASA MEDIANTE LA BALANZA
LLENAR LA BURETA CON LA SOLUCION HASTA CASI SU
TOTALIDAD DE CAPACIDAD DEJANDO ENTRE 1 1.5 CM
DESDE EL BORDE
DEJAR CAER LA ESFERA DESDE EL BORDE AL CENTRO DE
LA BURETA, ACCIONAR EL CRONOMETRO CUANDO LA
ESFERA PASE POR EL PUNTO SUPERIOR Y DETENER EL
MISMO EN EL PUNTO INFERIOR CONTABILIZANDO EL
TIEMPO TOTAL DEL RECORRIDO
REALIZAR EL MISMO PROCEDIMIENTO POR TRIPLICADO Y
APLICAR CRITERIOS PARA TOMAR UN VALOR CENTRAL

REPETIR EL PROCEDIMIENTO PARA LOS OTROS LIQUIDOS.
CALCULOS:
= x/t
 =2gr²(e-f)/9
e= densidad de la esfera
f= densidad del fluido en kg/m3
= velocidad en m/s
r= radio de la esfera en m
g= aceleracion de la gravedad en m/s²

DATOS EXPERIMENTALES








SOLUCION
d(m)
Sacarosa
Glicerina
Aceite SAE
40
CONCLUSIONES
RECOMENDACIONES
BIBLIOGRAFIA.
t(s)
x(m/s)
ρliq(
)
PRACTICA # 4
QUIMICA DE SUPERFICIES.
MEDIDA DE LA TENSION
SUPERFICIAL




OBJETIVO: Determinar la tension superficial de varios liquidos
por el metodo de la elevacion del liquido por el interior de un
capilar.
TEORIA: Se llama tension superficial a la entalpia libre por
unidad de area de la fase superficial. Esta tension superficial es
la que da origen a la superficie de separacion de la fase liquida
con la fase vapor
La variacion de entalpia G de un sistema liquido, al variar la
temperatura T, la presion P, el numero de moles n, contenidos en
la fase superficial y el area A de es fase viene expresado por:
dG=-SdT + VdP +dn + dA





Si suponemos T, P y n constantes esta variacion sera:
dG=dA
En consecuencia
G=A
Cuando introducimos un capilar en un liquido, de los que mojan
las paredes del tubo, se observa un ascenso del liquido por el
interior del capilar. Este ascenso se explica porque las paredes
del capilar absorben una delgada capa del liquido al aumentar su
superficie, aumenta su entalpia libre G. Puesto que el sistema
evoluciona por si mismo a T y P constantes, solo seran posibles
las transformaciones que no hagan aumentar su energia libre. El
sistema se encontrara en equilibrio cuando su entalpia libre G
sea minima, debe reducirse la superficie A del liquido y para

Reducir esta superficie el liquido ascendera por el capilar.

Despues del ascenso del liquido se produce una disminucion de
la entalpia libre G del sistema, que debera ser igual al trabajo
realizado en contra de la fuerza de gravedad para elevar el
liquido. El cambio en la entalpia superficial sera


dG=dA=2rdh
Y el trabajo por ascenso del liquido vendra dado por:

Dw= r²hdhg


Donde  es la densidad del liquido y g la acelaracion de la
gravedad.
Igualando ambas magnitudes

2rdh= r²hdhdg
Con lo que sera:

=1/2 rgh






EQUIPOS Y MATERIALES:
Tubo capilar milimetrado
Balanza de precision
Vidrio reloj
Tubo soporte









Soporte del capilar
Nudetes
Tubo auxiliar
Gomas y pinzas
Regla graduada
Papel filtro
Reactivos: Mercurio, Acido acetico glaciar (d=1.490 g/cc),
benceno (d=0.884 g/cc), agua destilada (d= 1.000 g/cc)
MODO DE OPERAR:
El tubo capilar debe estar limpio, para lo cual se lava bien con
agua destilada, y se enjuaga despues con alcohol o acetona
secandolo, a continuacion se introduce en el capilar




MODO DE OPERAR:
1. Determinar el diametro del capilar: Colocar por la parte
superior del capilar un pequeño volumen a fin de obtener una
gota en el extremo opuesto, la cual debe ser recogida en un
vidrio de reloj, el mismo que previamente debe ser tarado. Con la
ayuda de la densidad se determina el volumen de la gota, la cual
se considera que toma la forma de una esfera. Determinar el
radio de la esfera con estos argumentos.
2. Realizar este procedimiento para los tres liquidos
3. El tubo capilar debe estar limpio, para lo cual se lava bien con
agua destilada, y se enjuaga despues con alcohol o acetona
secandolo, a continuacion se introduce en el capilar, el cual debe
estar fijo en el liquido usando para ello un soporte universal. Leer
la ascension del liquido por el capilar

4. calcular la tension superficial de los liquidos considerados
Datos experimentales:

RESULTADOS

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

BIBLIOGRAFIA

PRACTICA No 5
DETERMINACIÓN DE LA TENSIÓN SUPERFICIAL POR
EL
MÉTODO DEL PESO DE LA GOTA



TEORIA: La explicación que justifica el hecho de que líquidos
diferentes generen gotas de distinto tamaño, reside en la
misma explicación que justifica que algunos insectos puedan
“caminar” sobre la superficie del agua. La misma que
argumenta el uso de servilletas de papel como absorbente, y la
que igualmente explica porqué la sabia accede desde las raíces
hasta las hojas y porqué el detergente sirve para lavar.
La explicación de todos estos fenómenos reside en una
propiedad que tienen todas las sustancias que presentan un
límite en su extensión, una frontera que la separe de otra fase
diferente.
Esta propiedad se denomina tensión superficial


Como ya hemos visto, el proceso de formación de una gota en el
extremo de una superficie sólida, es un fenómeno regido por la
tensión superficial. Para que una gota de líquido se desprenda y
caiga, es preciso que su peso supere en una cantidad
infinitesimal al trabajo ejercido por la tensión superficial para la
ampliación de su superficie.
En el caso de que consideremos la situación de un líquido que
gotea en el extremo de un tubo capilar de radio r, la condición de
equilibrio en el instante anterior al desprendimiento de la gota es:
donde m es la masa de la “gota ideal”, m’ es la masa de
la gota desprendida, medida experimentalmente, V’ es el
volumen de esa gota, g es la aceleración de la gravedad,
ρ es la densidad del líquido, r es el radio exterior del
capilar (mejor dicho el radio de la circunferencia de
contacto líquido - vidrio) y φ es una función correctora
que tiene en cuenta los restos de masa del líquido que
no se desprenden del extremo del capilar y que distingue
a la “gota ideal” de la desprendida.
 En efecto, la masa de la gota obtenida por este método
(m’), es menor que el valor ideal (m).
 La razón de ello es fácil de comprender tras observar
detenidamente el proceso de formación de una gota por
desprendimiento desde un capilar de vidrio (figura 2

La parte superior de la gota en formación,
corresponde
con
un
cuello
cilíndrico,
mecánicamente poco estable. Debido a la
existencia de este cuello, se observa que sólo se
desprende de la gota en formación una pequeña
porción, pudiendo quedar hasta un 40% del líquido
adherido al capilar para entrar a formar parte de la
siguiente gota. Para compensar este efecto se
incorpora la función φ. Su valor depende de la
relación entre el radio externo del capilar y la raíz
cúbica del volumen real de la gota desprendida (r /
V1/3) y sus valores pueden calcularse por la
expresión empírica de Harkins y Brown.
OBJETIVO DE LA PRÁCTICA
 Se pretende determinar las tensiones superficiales del
etanol y de agua con una elevada concentración de un
electrolito fuerte (NaCl), así como realizar una medida de la
disminución en la tensión superficial del agua cuando se le
añade como soluto un detergente comercial (mezcla de
tenso activos aniónicos y no iónicos)
 3.- MATERIAL Y REACTIVOS
 MATERIAL
 2 Vasos de precipitados de 100 ml.
 2 Vasos de precipitados de 250 ml.
 3 Matraces
 Erlenmeyer de 100 ml.
 1 Matraz aforado de 100 ml.
 1 Picnómetro.
 2 Buretas de 25 ml.
 1 Probeta de 100 ml.








1 Jeringuilla.
1 Aguja de jeringuilla
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
Proceso experimental
Una simple bureta, con una punta lo más fina posible, es un
instrumento adecuado para una primera aproximación a la
determinación de tensiones superficiales. La punta debe estar
completamente limpia. Para la obtención de una adecuada
precisión, el sistema debe estar exento de vibraciones.
La primera gota debe formarse lentamente y despreciarse ésta y
las siguientes, hasta obtener un régimen estacionario de caída.
1 Varilla de vidrio.






Metodología del proceso
Calibración de las buretas con agua purificada. Cálculo del radio
estimado de cada bureta.
Las operaciones que aquí se describen deben realizarse con
ambas buretas.
Enrase la bureta con agua destilada. Abra la llave de manera que
caiga su contenido, gota agota, a razón de unas cuatro por
minuto y deseche las 10 primeras que caerán sobre uno de los
vasos de precipitado.
Utilice un matraz erlenmeyer, previamente tarado, para contener
las siguientes 50 gotas
Vuelva a pesar y calcule el peso de las 50 gotas de agua por
diferencia con el peso del matraz vacío. Anótelo en la fila
correspondiente a la muestra 1 de la tabla 5.1, (si se trata de la
bureta 1), o de la tabla 5.2, (si se trata de la bureta 2)
Seque perfectamente el matraz y repita la
experiencia. Anote la masa de las gotas en la fila
correspondiente a la
 muestra 2 de la tabla 5.1, (si se trata de la bureta
1), o de la tabla 5.2, (si se trata de la bureta 2).
 Calcule la densidad del agua con la siguiente
expresión,

dAgua= (30.0658 – 7.48x10-3·T) / 30;
(2)
 donde,
 dAgua, es la densidad del agua expresada en g / cm3
 T, es la temperatura en grados centígrados
 Anote la densidad en las tablas 5.1 y 5.2.
 Calcule el volumen medio de la gota en cada bureta y
anótelo en las tablas 5.1 y 5.2. (Estos volúmenes no
tienen porqué coincidir)



Utilizando la expresión (1) y el valor de tensión
superficial que se proporciona en la siguiente
tabla, calcule el valor del radio de la
circunferencia de contacto líquido-vidrio (r) que
se empleará en las próximas medidas. Tome φ
=1 como factor corrector.
Anote los resultados de rBureta (1) y r Bureta(2) en la tablas 5.1 y 5.2,
respectivamente.
Determinación de la tensión superficial del etanol
 Calcule la densidad del etanol utilizando el picnómetro. Anote
el resultado en la tabla 5.3.
 Opere del mismo modo que en el proceso de calibración pero,
en este caso, con la bureta enrasada con etanol. Anote las
masas de las 50 gotas en la tabla 5.3.
 Realice la determinación dos veces (muestra 1 y muestra 2)
con la misma bureta y lleve a cabo los cálculos necesarios
para rellenar la tabla 5.3, excepto los valores de rBureta( )/
(V1/3) φ y γ.
 Anote en esta tabla la bureta empleada, incluyendo el número
correspondiente en el paréntesis de la variable, rBureta( )
 Determinación de la tensión superficial de una disolución
de 100 ml de NaCl 1M.
 Calcule la densidad de la disolución utilizando el picnómetro.
 Anote el resultado en la tabla 5.4.
 Prepare 100 ml de una disolución 1M de NaCl y opere de la
misma manera que en el caso anterior. Anote las masas de las
50 gotas en la tabla 5.4.



Realice la determinación dos veces (muestra 1 y muestra 2) con la misma bureta
y lleve a cabo los cálculos necesario para rellenar la tabla 5.4 excepto los valores
de rBureta( )/ (V1/3), φ y γ.
Anote en esta tabla la bureta empleada, incluyendo el número correspondiente
en el paréntesis de la variable, r Bureta( )
Determinación de la tensión superficial del agua con
detergente comercial.
 Calcule la densidad de la disolución utilizando el picnómetro
 Pese 1 g de detergente en un vaso de 250 ml. Añada 100 ml
de agua medidos en la probeta y homogenice por agitación
con una varilla de vidrio.
 Opere de la misma manera que en el caso anterior y anote
las masas de las 50 gotas en la tabla 5.5.
 Realice la determinación dos veces (muestra 1 y muestra 2)
con la misma bureta y lleve a cabo los cálculos necesarios
para rellenar la tabla 5.5 excepto los valores de rBureta( )/
(V1/3), φ y γ
.


.

Anote en esta tabla la bureta empleada, incluyendo el número
correspondiente en el paréntesis de la variable,
r
 Bureta( ).
PRACTICA # 6
TEMA: DETERMINACION DEL PUNTO DE
EBULLICION DE UN LIQUIDO
OBJETIVO: DETERMINACION DEL PUNTO DE
EBULLICION DE VARIOS LIQUIDOS Y
ESTABLECER EL MARGEN DE
INCERTIDUMBRE
EQUIPOS: FUENTE DE CALENTAMIENTO. VASOS
DE PRECIPITACION DE 100 CC,
TERMOMETROS CON APRECIACION DE 0.1 C
SUSTANCIAS: AGUA, AGUA DESTILADA., ETANOL,
ACIDO ACETICO