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Universidad Nacional Autónoma De México Facultad De Estudios Superiores Cuautitlán

Laboratorio De Fisicoquímica De Soluciones Reporte. Actividad Experimental No.-2 Índice De Refracción Y Densidad Profesora: María Alejandra Rodríguez Pozos

Grupo: 1351A Equipo: 4 Integrantes: Rivero Merales Jovan Jiménez Ramírez Mario

Introducción Índice de refracción Cuando un haz de luz que se propaga por un medio ingresa a otro distinto, una parte del haz se refleja mientras que la otra sufre una refracción, que consiste en el cambio de dirección del haz. Para esto se utiliza el llamado índice de refracción del material, que nos servirá para calcular la diferencia entre el ángulo de incidencia y el de refracción del haz (antes y después de ingresar al nuevo material). El efecto de la refracción se puede observar fácilmente introduciendo una varilla en agua. Se puede ver que parece quebrarse bajo la superficie. En realidad lo que sucede es que la luz reflejada por la varilla (su imagen) cambia de dirección al salir del agua, debido a la diferencia de índices de refracción entre el agua y el aire. CURVA PATRÓN La curva de calibración es un método muy utilizado en química analítica para determinar la concentración de una sustancia (analito) en una muestra desconocida, sobre todo en disoluciones. El método se basa en la relación proporcional entre la concentración y una determinada señal analítica (propiedad). Conociendo esta relación, será posible conocer la concentración en una muestra dada mediante la medida de esa señal. La relación concentración – señal se suele representar en una gráfica a la que se le conoce como curva de calibración o curva de calibrado.

Objetivos

1. Comprender los conceptos del índice de refracción, refracción específica y refracción molar. 2. Construir curvas patrón del índice de refracción versus composición para una mezcla binaria. 3. mezclas binarias a partir de su índice de refracción. 4. Comprender el concepto de la densidad y las diversas formas de expresarla. 5. Conocer los distintos métodos para determinar la densidad de líquidos y principio físico en que se basan. 6. Conocer las distintas escalas para expresar la densidad de líquidos. 7. Desarrollar habilidades para medir la densidad.

Literatura de densidades de las sustancias elegidas A: METANOL

ρ=0.7865 g/mL

M=32.04 g/mol

B: CLOROFORMO

ρ=148.5 g/mL

M=119.39 g/mol

Refracción Molar r 2−1

Refracción Molar Específica

M

Re= M/R

R= r 2+ 2 x ρ

R=

( 1 .3309 ) 2−1 32. 04 g /mol x =29.9354 (1 .3309)2+ 2 0 . 7865 g /mol

(1 .3309)2−1

119 . 39 g/mol R= (1 . 3309) 2+2 x 148 .5 g/mol =0. 59

CH3OH

CHCL3

Re=32.04 g/mol/29.9354=1.0703

Re= 202.1161

Refracción molar y refracción especifica de los compuestos puros a partir de las lecturas del índice de refracción

Contribuciones individuales de átomos y enlaces, calcular la refracción especifica de los compuestos puros.

Metanol H= 1.097 ƞ X 4 =4.388 ƞ C= 2.419 ƞ

X 1 =2.419 ƞ

O= 1.2243 ƞ X 1 =1.2243 ƞGƞGGG 8.0313 ƞ

Cloroformo H= 1.097 ƞ X 1 =1.097 ƞ C= 2.419 ƞ

X 1 =2.419 ƞ

CL= 1.3834 ƞ X 3 =4.1502 ƞGƞGGG 7.6662 ƞ

TABLA DE RESULTADOS EXPERIMENTALES Índice de refracción A: METANOL B: CLOROFORMO Muestr a

Apur

a

b

c

d

e

f

g

h

o

I

B

x

VA/mL

-

0.3

0.6

0.9

1.2

1.5

1.8

2.1

2.4

VB/mL

-

2.7

2.4

2.1

1.8

1.5

1.2

0.9

0.6

2.7

-

-

1.3309

1.338 7

1.35 0

1.36 1

1.37 2

1.38 2

1.39 5

1.40 8

1.41 8

0.3

-

-

1.44 5

1.380

ƞ

puro

% Masa de Ambos Componentes De Cada Solución Sustancia s

a

b

c

d

e

f

g

h

i

Metanol Cloroformo

10 90

20 80

30 70

40 60

50 50

60 40

70 30

80 20

90 10

Curva patrón ƞ vs %m 1.46

ÍNDICE DE REFRACCIÓN (ƞ)

1.44

f(x) = − 0 x + 1.44 R² f(x)==10 x + 1.33 R² = 0.99

1.42 1.4 1.38 1.36 1.34 1.32 1.3 1.28 1.26

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

%m

Metanol

Linear (Metanol)

Butanol

Linear (Butanol)

Se ha comparado la refracción específica calculada con los componentes estudiados y se han comparado con los resultados experimentales. Literatura Metanol: 1.3330 Cloroformo: 1.4422

Experimental Metanol: 1.3309 Cloroformo: 1.4450

ÍNDICE DE REFRACCIÓN DE LA SACAROSA

Sacarosa 34% Diluido 8mL 6mL 4 mL 2 mL

H 2O 76% % Sacarosa 28.2 18.9 7.7 2.4

ƞ 1.3896 1.3778 1.3443 1.3353

0.1mL

0.15

1.3051

curva patron ( ƞ VS % Sacarosa) ÍNDICE DE REFRACCIÓN ( ƞ )

1.4 f(x) = 0 x + 1.32 R² = 0.91

1.38 1.36 1.34 1.32 1.3 1.28 1.26

0

5

10

15

20

25

% SACAROSA n

Linear (n)

Densidad Densidad Del Agua ΡH20=0.99911 g/mol

a

25°C

Utilizando el dato anterior determinamos el volumen del picnómetro. V picnómetro = 0.4307g (1mL/o.99911)=0.431079ml Determinar la densidad relativa del ETANOL y de la muestra problema ρ etanol =0.3116g/0.4310 =0.7229 g/ml ρ relativa = 0.7229g/ml/0.99911g/ml= 0.7236 g/ml Muestra problema (SACAROSA) ρ=0.3785 g/mol /0.4310ml =0.8781 g/ml ρ relativa=0.8781 g/mol /0.9991 =0.8789 g/ml

30

T=24.5 mmicropic/g mmicropic+H2O/g mmicropic+C2H5OH/g mmicropic+MUESTRA/g

Pesada1 0.4307 0.8154 0.7425 0.8092

Pesada2 0.4307 0.8151 0.7430 0.8092

Pesada3 0.4307 0.8156 0.7422 0.8094

Promedio 0.4307 0.8154 0.7425 0.8092

Especifique los parámetros que puedan afectar la determinación de la densidad. Algo que llega a influir, o bien, afectar, es la presión ambiental en la que se encuentre nuestra muestra, incluso la temperatura es un factor que llega influir ya que puede haber alguna variación en el volumen.

Menciona las ventajas y aplicaciones del conocimiento de la densidad. El conocimiento de la densidad es en demasía importante, ya que con ella podemos llegar a realizar cálculos tales como la determinación de la masa y el volumen. Un punto que podemos resaltar, es que conociendo la densidad de alguna muestra cuya identidad es desconocida podemos llegar a saber que es con los datos registrados en la literatura.

CALCULOS DEL % MASA

%V CLOROFORMO

%V METANOL V /V =

0.3 X 100=10 3.0

V /V =

0.6 X 100=20 3.0

V 3.0 = X 100=90 V 0.3 3 V /V = X 100=80 0.6

0.9 V /V = X 100=3 3.0

V /V =

3 X 100=70 0.9

1.2 V /V = X 100 =40 3.0

V /V =

3 X 100 =60 1.2

V /V =

3 X 100 =50 1.5

V /V =

1.5 X 100 =50 3.0

Sustancia s

a

b

c

d

e

f

g

h

i

Metanol Cloroformo

10 90

20 80

30 70

40 60

50 50

60 40

70 30

80 20

90 10