• Author / Uploaded
• abnermurico

• Categories
• Gases
• Líquidos
• Evaporación
• Calor
• Materiales transparentes

Citation preview

UNIVERSIDAD DE COSTA RICA FACULTAD DE CIENCIAS ESCUELA DE QUIMICA LABORATORIO DE QUÍMICA GENERAL II QU-0103 I SEMESTRE 2012 INFORME DE LABORATORIO ESTUDIANTE: Christiam Miranda Molina ASISTENTE: Dynia Carranza

CARNÉ: B03927 GRUPO: 02

Cambios de estado

Introducción: Los cambios de fase son cambios físicos acompañados de flujos de energía, donde la materia se transforma de un estado a otro. Un cambio de fase implica la formación o ruptura de fuerzas intermoleculares (compuestos moleculares) o enlaces (compuestos iónicos) y una variación en el orden molecular. (Manual de prácticas)

Sección Experimental:

En la parte 1, se calentó cristales de yodo solido en una capsula de porcelana, tapada con un papel agujerado y un embudo encima, para ver el comportamiento del yodo solido al aplicar calor. En la segunda parte, trabajamos con 3g de parafina, esta la pesamos y calentamos en un tubo de ensayo hasta que este liquida, se mide 150g en un beaker y tomamos su temperatura ambiente, luego cuando la parafina empieza a enfriar llega al punto de congelación, en el que aparecen nubosidades blancas, en ese instante metemos el tubo con parafina en el beaker con agua que utilizamos como calorímetro y el aumento de la temperatura del agua absorbida de la parafina al momento que esta no suba más. Por ultimo en la parte 3, tomamos un Erlenmeyer con 75ml de agua y medimos su temperatura ambiente, después calentamos y anotamos su temperatura cada 30segundos hasta que esta no aumente más y se repitan las lecturas.

Discusión de resultados: Sublimación: Describa lo observado durante el experimento, en especial, los cambios ocurridos al calentar el yodo y en las paredes del embudo. Al calentar el yodo en la capsula de porcelana este se sublima y pasa por los agujeros del papel donde es colado y pasa hasta chocar con las paredes del embudo y se deposita ahí, el embudo queda empañado con el yodo que se le pega a sus paredes. “Las moléculas de un sólido pueden transformarse directamente al estado gaseoso. El cambio de entalpía requerido para esta transición se conoce como calor de sublimación y se conoce como ∆Hsub.” (Brown et al, pag.450) Calcule el calor molar de sublimación del yodo con base en la siguiente información: Calor de vaporización I2: 42,0KJ/mol Calor de fusión I2: 15,3KJ/mol R/ Calor de sublimación = calor de fusión + calor de vaporización = (42,0 + 15,3) kJ/mol = 57.3 kJ/mol

La energía necesaria para lograr sublimar 100g de yodo (MM: 153,8) es: R/ 100g*(153.8 g/mol)-1 = 0.650 mol 0.650mol*57.3kJ/mol= 37.2 kJ

Calor de congelación: Datos para el cálculo del calor de solidificación de la parafina.

Variable

Medición

Masa tubo y parafina Masa tubo Masa parafina Masa beaker y agua Masa beaker Masa agua Temperatura del agua (°C)

43,83g 40,83g

3g 258,31g 108,31g 150g Inicial:28

Final:29

Calcule el calor absorbido por el agua (calor específico H2O: 4,18J/°C.g) Q= 150g*4.18 J/◦C.g*(29-28) ◦C Q= 1261.61 J = 1.26 kJ Calcule el calor de solidificación de la parafina, en J/g y en KJ/mol. R/1261J/3g=420.3J/g=0.4203kJ/mol

Curva temperatura contra tiempo de aplicación de calor. Variación de la temperatura con la aplicación de calor. Tiempo min. 0 1 2 3 4 5 6

Temperatura °C 29 56 80 97 97 97 97

Tiempo 0´30´´ 1´30´´ 2´30´´ 3´30´´ 4´30´´ 5´30´´ 6´30´´

Temperatura °C 43 67 90 97 97 97 97

¿Qué ocurre con la muestra de agua durante el tiempo en que la temperatura permanece constante? Lo que pasa es que el agua cuando llega a su punto de ebullición se encuentra en un estado de equilibrio entre dos estados, líquido y gaseoso,

y está usando la energía aplicada en forma de calor para pasar todas las moléculas a estado gaseoso por esta razón no sube y se mantiene constante en 97°C. “A la gráfica de la temperatura del sistema en función de la cantidad de calor añadido se le conoce como curva de calentamiento.” (Brown et al, pag.450) Aquí se presenta la gráfica de la temperatura contra el tiempo 120 100 80 60

Series1

40 20 0 0

2

4

6

8

10

Cuestionario Explique en forma muy resumida el principio de operación de un refrigerador. El principio de operación es a base de gases, por medio de un compresor se comprime un gas hasta licuarlo, (por la compresión este desprende energía o pierde al aumentar la presión), después pasa este gas licuado adentro del congelador y ahí lo descomprime, para descomprimirlo necesita energía cinética o temperatura y este la toma del medio por lo que dentro del refrigerador baja la temperatura. “Su mecanismo contiene un gas encerrado que puede licuarse bajo presión. El líquido absorbe calor conforme se evapora, con lo que se enfría el interior del refrigerador. El vapor después se recicla a través de un compresor” (Brown et al, pag.450)

1. ¿Qué se entiende por calor de evaporación? ¿Qué relación tiene éste con el calor de condensación? Es la energía requerida para pasar de líquido a gaseoso cuando se encuentra en el punto de ebullición. “Las moléculas del líquido pasan al estado gaseoso, donde se encuentran muy separadas. La energía requerida para ocasionar esta transición se conoce como calor de evaporación.” (Brown et al, pag.449) La relación que tiene este con el calor de condensación es, que es el mismo valor, solo que negativo por ser exotérmico. 2. Explique ¿por qué la temperatura no cambia si se suministra calor a un sistema donde se encuentran dos estados en equilibrio? Porque toda la energía se está aplicando a romper las fuerzas intermoleculares y lograr hacer un cambio de estado. “se encuentran en equilibrio el calor que se les suministra es utilizado para romper las fuerzas intermoleculares y lograr el cambio de fase” (Brown et al, pag.448) 3. Haga un gráfico de temperatura contra avance de reacción que muestre la secuencia de pasar parafina desde a -5°C hasta parafina a 200°C. Incluya los datos experimentales que obtuvo durante la práctica. 4. Explique desde las propiedades de los estados físicos del agua ¿por qué es posible la vida marina en los polos del planeta? “Porque la densidad del hielo es menor que la del agua, lo que implica que cuando se forme hielo por el frío del ambiente, éste va a flotar sobre el agua, cubriendo la superficie de la misma aislando el agua que queda abajo. Si la densidad del hielo fuera más alta que la del agua, el hielo de la superficie se hundiría hasta el fondo y podría congelar el agua por completo inhibiendo así la vida de muchas especies marinas” (Brown et al, pag.446) Bibliografía: Brown, T et al. Química La Ciencia Central. 7 ed. Prentice Hall: México, 1998. Manual de prácticas de laboratorio química dos, novena edición, 2011.