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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLÁN

LABORATORIO DE FISICOQUÍMICA DE SOLUCIONES GRUPO: 1301B SEMESTRE: 2017-I PROFESORA: LETICIA ZÚÑIGA GÓMEZ INFORME DE LA PRÁCTICA 2 “ÍNDICE DE REFRACCIÓN Y DENSIDAD” EQUIPO #3 “PASTOS” INTEGRANTES: ALCARAZ TORRES PATSY BERENICE GALLARDO RUBIO JONATHAN RAFAEL HERNÁNDEZ SÁNCHEZ ISAAC GUADALUPE MONTES DE OCA MUÑOZ NORMA BERENICE

FECHA: 8/SEPTIEMBRE/2016

Objetivos: 1. Comprender los conceptos de índice de refracción, refracción específica y refracción molar. 2. Construir curvas patrón del índice de refracción versus composición para una mezcla binaria. 3. Comprender y entender el concepto de densidad

Introducción El índice de refracción es el cociente de la rapidez de la luz en el vacío entre la rapidez de un material, esto quiere decir que es la medida para saber cuánto se reduce la velocidad de la luz dentro de dicho medio, este índice de refracción nos es de gran utilidad para conocer la composición (peso molecular) o pureza de una muestra o bien para identificar líquidos puros desconocida través de un instrumento llamado refractómetro. En esta práctica usamos el refractómetro con los grados Brix porque sirven para determinar el cociente total de materia seca en el líquido (en este caso del etanol y el butanol) que son dos sustancias con diferente concentración y densidad por lo que se habla de un sistema binario en donde el número de moléculas que encuentra la luz cambiará y se verá afectado el índice de refracción y cambiará con respecto al índice de refracción de las sustancias puras. La densidad es conocida como la cantidad de masa que se encuentra en un volumen determinado, es una magnitud de gran importancia que ha sido utilizada desde tiempos antiguos, por ejemplo, para verificar la autenticidad del oro. La densidad juega un papel importante dentro de la industria. Muchos de los productos comerciales, como alimentos, aceites, combustibles, varían su densidad y es posible medirla para diversos fines,ejemplo de ello es el tratamiento de aguas residuales, en el cual podemos ver que material disuelto en las aguas es el más denso y que tipo de tecnica de separacion podemos utilizar. En el siguiente informe mostraremos los resultados obtenidos de la fase experimental de esta parte, así como la obtención de las densidades de las muestras seleccionadas y comparar estos valores con los teoricos para así deducir cual fue la muestra más densa y conocer nuestro margen de error a partir de la medición con el micro picnómetro

Diagrama de flujo de la actividad experimental

Muestra

a

b

c

d

Etanol

VA/mL

3.8

3.3

2.8

2.3

Butanol

VB/mL

0.1

0.6

1.1

1.6

1.3644

1.3680

1.3724

1.3755

n

Muestra

e

Etanol

VA/mL

1.8

1.3

0.8

0.3

0.1

Butanol

VB/mL

2.1

2.6

3.1

3.6

3.8

1.3797

1.3840

1.3863

1.3889

1.3908

n

f

g

h

i

TABLA DE RESULTADOS EXPERIMENTALES. ÍNDICE DE REFRACCIÓN

A: n Etanol 1.3619 B: n Butanol 1.3962

Muestra

fracción molar etanol

índice de refracción

A puro

0

1.3619

a

0.9835

1.3644

b

0.8961

1.368

c

0.7936

1.3724

d

0.6926

1.3755

e

0.5732

1.3797

f

0.4393

1.384

g

0.2879

1.3863

h

0.1155

1.3889

muestra

fracción molar butanol

índice de refracción

B puro

0

1.3619

a

0.01651

1.3644

b

0.10397

1.368

c

0.20631

1.3724

d

0.30736

1.3755

e

0.42671

1.3797

f

0.56068

1.384

g

0.712

1.3863

h

0.88464

1.3889

ANÁLISIS DE RESULTADOS: En la gráfica del índice de refracción y la fracción molar, podemos observar que dependiendo la concentración de los componentes de la mezcla obtendremos diferentes valores de refracción. Al observar los resultados notamos que la densidad relativa para el caso del etanol era parecida a la reportada en la literatura, esto quiere decir que los datos que obtuvimos eran correctos, las variaciones que se obtuvieron puede ser debido a diversos factores como por ejemplo, al momento de hacer el picnómetro no lo lijamos bien o no pesamos bien o lo agarramos sin guantes de látex y eso influyo a que la masa del micro picnómetro variara provocando que la densidad relativa variara a la reportada en la literatura. La eficacia del picnómetro fue del 95%, esto quiero decir que solo hubo un 5 % de error que es aceptable, por lo tanto los datos son aceptables.

CONCLUSIONES El valor del índice de refracción experimental es ligeramente inferior al valor teórico; en el caso del etanol el valor teórico es de 1.329 mientras que el experimental es de 1.3619 (ligeramente superior), para el butanol el valor teórico es de 1.399 y el valor experimental es de 1.3962. aunque la diferencia es mínima no es despreciable, podemos atribuir esta diferencia a que la temperatura y presión en el laboratorio no era la misma que se considera en los valores teóricos. El valor del índice de refracción del butanol es mayor al valor del etanol, por ésto y las concentraciones de ambos reactivos analíticos el valor del índice de refracción en cada disoluciones se ve afectado pero no rebasa el valor del índice de refracción del butanol puro.

RESULTADOS DENSIDAD

TABLA 1. MASA DEL MICRO PICNÓMETRO CON SUSTANCIAS PROPUESTAS

T= 25°C

Pesada 1

Pesada 2

Pesada 3

Promedio

m(micropic) / g

1.4

1.4

1.4

1.4

m(micropic) + H2O / g

2.60

2.60

2.60

2.60

m(micropic) + Etanol / g

2.3631

2.3628

2.3630

2.3629

m(micropic) + Butanol / g

2.3718

2.3716

2.3718

2.3717

m(micropic) + Muestra problema 1 / g *

2.6732

2.6732

2.6733

2.6732

m(micropic) + Muestra problema 2 / g +

2.6398

2.6385

2.6379

2.6387

*Muestra´problema 1: Almibar +Muestra problema 2: Jugo de frutas

TRATAMIENTO DE RESULTADOS TABLA 2. MASA DE LA SUSTANCIAS *MS = (MASA DEL MICRO PICNÓMETRO + SUSTANCIA PROPUESTA) - MASA DEL MICRO PICNÓMETRO VACÍO

*MS= MASA DE LA SUSTANCIA

SUSTANCIA PROPUESTA

MASA DEL MICRO PICNÓMETRO CON SUSTANCIA PROPUESTA

MASA DEL MICRO PICNÓMETRO VACÍO

MASA DE LA SUSTANCIA

ETANOL

2.3629

1.4

0.9629

BUTANOL

2.3717

1.4

0.9717

MUESTRA PROBLEMA 1*

2.6732

1.4

1.2732

MUESTRA PROBLEMA 2+

2.6387

1.4

1.2387

*Muestra problema 1: Almibar +Muestra problema 2: Jugo de frutas CALCULO DE DENSIDADES

densidad = masa (g) / volumen (mL) Volumen del micro picnómetro: 1.2 mL TABLA 3. CÁLCULO DE DENSIDADES

SUSTANCIA PROPUESTA

FORMULA (DENSIDAD)

VALOR EXPERIMETAL

VALOR TEORICO

ETANOL

d= 0.9629 g / 1.2 mL

0.802

0.789

BUTANOL

d= 0.9717 g / 1.2 mL

0.809

0.8098

MUESTRA PROBLEMA 1*

d= 1.2732 g / 1.2 mL

1.061

-

MUESTRA PROBLEMA 2+

d=1.2387 g / 1.2 mL

1.032

-

*Muestra problema 1: Almibar +Muestra problema 2: Jugo de frutas

CONCLUSIONES A partir de los datos obtenidos en la parte de “densidad” en la fase experimental, pudimos concluir lo siguiente: La muestra analizada que tuvo una densidad más alta comparada con las demás fue la MUESTRA PROBLEMA 1 (Almibar).

El uso del micro picnómetro en estas mediciones nos dio un grado de error muy bajo, según los valores teóricos, notamos que en el butanol obtuvimos el mismo valor teórico de densidad y esto nos indica que las mediciones no se desplazaron en gran medida del valor real. De las muestras problema 1 y 2 no podemos definir una densidad teórica ya que tanto en el almíbar como en el jugo de frutas, la densidad varía dependiendo la marca o la fruta con la que se elaboró el jugo, es por eso que no se incluyeron estos valores teóricos en la TABLA 3. Podemos concluir que nuestro micro picnómetro nos será útil para mediciones de este tipo ya que corroboramos que sus mediciones presentan bajo índice de error.