UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAFACULTAD DE INGENIERIA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

EXPERIMENTO N° 1ESTUDIO DE LA LLAMA Y

OPERACIONES FUNDAMENTALES

CURSO : QUIMICA GENERAL

SECCIÓN : M

INTEGRANTES :ALVARADO BALTA, GEORGE E.ENRIQUEZ TORRES, LUIS E.HUAMAN EUSEBIO, WILLIAMS

PROFESORA :MEDINA RODRIGUEZ, RAQUEL

Ciudad Universitaria, 17 de Setiembre de 2015

Laboratorio 1 2015

LABORATORIO 1°

ESTUDIO DE LA LLAMA Y OPERACIONES FUNDAMENTALES Y ESTRUCTURA ATÓMICA

EXPERIMENTO 1: ESTUDIO DE LA LLAMA

OBSERVACIONES

1. Llama no luminosa

Se observan tres zonas diferenciadas por colores: la zona externa era de color naranja, la zona intermedia era de color azul, y la zona interna era de color turquesa.

La llama presenta una forma cónica uniforme. Poco poder de iluminación. Alto poder calorífico.

2. Porcelana

Llama no luminosa

Al realizar el experimento, se observa que al transcurrir el tiempo la porcelana se va enrojeciendo, el tiempo que tardó fue aproximadamente 30 s.

3. Llama luminosa

El color de la llama es anaranjada. No presenta una forma uniforme. Bajo poder calorífico.

4. Porcelana

Llama luminosa

Al realizar el experimento, se observa que al transcurrir el tiempo la porcelana no se enrojece, sino se va formando unas manchas negras; el tiempo que tardó fue aproximadamente 15 s.

Bajo poder calorífico. Alto poder de iluminación.

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5. Pedazo de cartón

Llama luminosa

La parte del cartón que estaba más pegado al vástago no se quemó, mientras que la parte más alejada al vástago si lo hizo.

Al retirar el cartón del mechero de Bunsen pudimos observar la silueta de la llama.

6. Palito de fosforo

Al encender el mechero observamos que el fosforo no se prendió.

CONCLUSIONES

Al concluir este experimento llegamos a la conclusión de que la llama tiene determinadas zonas, y que la zona más externa es la que tiene una mayor temperatura y la zona interna (la denominada zona fría) tiene una temperatura mucho más baja; esto lo comprobamos al formarse la silueta de llama en el cartón y así como en el fosforo que no se quemó por estar en la zona del escape del gas.

EXPERIMENTO 2: TEMPERATURA DE LA LLAMA

OBSERVACIONES

1. Alambre de Hierro.

Llama no luminosa

El hierro a medida que se va calentando se puso de color naranja intenso.

2. Alambre de Cobre

Llama no luminosa

El cobre al entrar en contacto con la llama se quemó casi instantáneamente.

Al colocar más pedazos de cobre el resultado fue el mismo.

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CONCLUSIONES

Al concluir este experimento pudimos comprobar que hay zonas de la llama no luminosa que tienen una mayor temperatura, esta se encontrara en la parte externa, que son capaces de calcinar al cobre y de fundir a hierro; claro que en nuestro experimento no sucedió la fundición del hierro debido a que el mechero de bunsen no emitía mucho calor producto de la combustión.

De este experimento se concluye que la temperatura de fusión del hierro es mayor que la del cobre, ya que en contacto con la llama el alambre de cobre se quemó instantáneamente. Punto de fusión del hierro: 1.538 °CPunto de fusión de cobre: 1.085 °C

Comprobamos también que la temperatura de fusión es una propiedad intensiva, ya que al colocar más cantidad de cobre el resultado fue el mismo.

EXPERIMENTO 3: OPERACIONES FUNDAMENTALES, MANIPULACION DE INSTRUMENTOS

OBSERVACIONES

1. Yoduro de potasio y nitrato de plomo

KI + Pb (NO3)2

Al combinar estos compuesto la reacción fue inmediata y tomando un color amarillo.

Lo dejamos reposando y al transcurrir 50 s se empezó a sedimentar.

Al agitar el tubo de ensayo nos dimos cuenta que el precipitado que se había formado descendía lentamente.

2. Sulfato de cobre y nitrato de plomo

CuSO4 + Pb (NO3)2

Al combinar estos compuestos se formó un precipitado de color blanco.

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Lo dejamos reposando alrededor de 30 s y empezó a sedimentar. Finalmente observamos un líquido celeste.

Al agitar el tubo de ensayo nos dimos cuenta que el precipitado que se había formado descendía con mayor rapidez en comparación con el precitado formado anteriormente.

3. Filtración

En el papel de filtro se quedó el sólido de color amarillo. En el vaso de precipitado quedo un líquido incoloro e inodoro.

CONCLUSIONES

Por el cambio de color en la combinación de las sustancias nos damos cuenta en forma experimental que se trata de una reacción química, teniendo como resultado dos sustancias; esto es una mezcla heterogénea.

El precipitado que se forma es Yoduro de Plomo (PbI2(s)), de color amarillo intenso.

El líquido que se forma es Nitrato de Potasio (KNO3(ac)), es transparente.

Este experimento es cualitativo, así que al combinar distintos volúmenes de yoduro de potasio y nitrato de plomo, los resultados serán los mismos.

EXPERIMENTO 4: DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD

OBSERVACIONES

1. Solidos

Volumen H2O = 15 mL.Volumen H2O + Volumen pedazo de plomo = 15.5 mL.Volumen pedazo de plomo = 0.5 mL.

ρ=mv

Masa pedazo de plomo = 5.43 g.

ρPb = (5.43)/(0.5) = 10,86 g/mL

%ERROR=( teorico−experimental )∗100%

teorico

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Densidad Teórico: 11,4 g/mL

Densidad Experimental: 10.86 g/mL

%Error = (11,4-10,86)/ (11.4) x100%= 4.73%

2. Líquidos

Masa de picnómetro = 25,24 g. Masa de picnómetro + Masa de H2O = 50,91 g.Masa de H2O = 25.67 g.Volumen de picnómetro = 25 mL.

ρ H2O = (25.67)/(25) = 1.0268

%ERROR= (teorico−experimental )∗100%teorico

Densidad Teórico: 1 g/mL

Densidad Experimental: 1.0268 g/mL

%Error = (1-1,0268)/ (1) x100%= 2.68%

CONCLUSIONES

Este experimento consiste en la determinación aproximada en forma cuantitativa de la densidad, para lo cual nos ayudamos de una fórmula: densidad igual masa entre volumen.

Comprobamos también que siempre existirá un porcentaje de error al hacer las mediciones, ya sea por la poca exactitud de los instrumentos o un error de lectura.

EXPERIMENTO 5: EMISION TERMOIONICA

OBSERVACIONES

Todos los compuestos usados fueron cloruros (que es un componente neutro), ya que los compuestos “puros”, son difíciles de obtener y son utilizados por científicos especializados en el tema.

Los resultados de estos compuestos pueden ser alterados debido a la contaminación o impureza que pueden tener.

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CONCLUSIONES

Observamos los distintos aspectos de las distintas sales que fueron apreciadas por diferentes colores.

El espectro de cualquier sustancia es una propiedad característica de esa sustancia, por lo tanto, se deduce que cada sustancia tiene su propio espectro.

CUESTIONARIO

1. Mediante un gráfico muestre las zonas de la llama no luminosa, reacciones involucradas y temperaturas respectivamente.

2. ¿A qué se debe la coloración amarilla en la llama luminosa?

La llama luminosa es producida por la carencia de oxígeno la cual produce una combustión incompleta. La coloración amarilla característica de la llama luminosa es producida debido a la presencia de partículas incandescentes del carbono.

3. ¿Qué verificó al realizar la prueba con la llama no luminosa y el palito de fósforo?

Al realizar el experimento del palito de fósforo con la llama no luminosa (combustión completa). Se pudo comprobar que la zona inferior de la llama no luminosa es la zona de menor temperatura. También al levantar el fósforo verticalmente se observa que el fósforo entra a zonas de mayor temperatura ya que el fósforo en una llega a prenderse.

4. ¿Qué propiedad evaluó al someter el alambre cobre y el alambre de hierro a la llama del mechero?

Se evaluó el punto fusión ya que se sometió el alambre a una temperatura elevada como es aproximadamente 1300 °C con la llama

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no luminosa (combustión completa). Se observa que algunas sustancias pasan su punto de fusión y se convierten de sólido a líquido.

Sustancia Temperatura de fusión (°C)

Hierro 1538

Cobre 1085

5. Explicar por qué un soplete alcanza temperatura más elevada que un mechero ordinario, que combustible utiliza. Haga un esquema del mismo.

Es debido al gas que usa el soplete. El soplete usa el gas acetileno el cual puede llegar a producir una llama de 3000 °C. Además es altamente inflamable.

6. ¿Qué problema representa un exceso de CO2 en el ambiente?

Uno de sus daños principales es debido a que el CO2 es un gas de efecto invernadero. Los gases de efecto invernadero son importantes para la Tierra debido a que almacenan calor suficiente para poder garantizar la vida en la tierra. Pero, al estar en exceso, estos gases atraparían más calor en la tierra lo cual tendría consecuencias negativas como: inundaciones, derretimiento de las capas de hielo, etc.

7. Grafique las operaciones fundamentales realizadas:

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DECANTACIÓN

FILTRACIÓN

PESADO

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8. Describa brevemente algunas aplicaciones de los instrumentos observados en la práctica de laboratorio:

o Tubo de ensayo : Se emplean los tubos de ensayo para obtener una visualización de las reacciones a realizarse. También se usan para almacenar líquidos.

o Mechero Bunsen : Sirve para calentar las muestras que se quiere obtener en el laboratorio. Podemos obtener llamas de diferentes intensidades caloríficas.

o Pinzas : Instrumento metálico que presionado sus extremos permite agarrar objetos.

o Probetas : Recipientes cilíndricos de cristal que tienen un pie de soporte. Se usa para volúmenes de líquidos que no necesite mucha exactitud.

o Embudo : Instrumentos de vidrio que tienen forma cónica. Son útiles para separar líquidos de sólidos.

o Papel de filtro : Está constituido normalmente de derivados de la celulosa. Se introducen en los embudos con el fin de ser filtros para las impurezas insolubles y que mediante sus poros atraviesen líquidos.

o Vaso de precipitado : Recipiente de forma cilíndrica y fondo plano. Se utilizan para contener líquidos que provienen de la precipitación.

o Balanza analítica: Se utiliza cuando se quiere medir material sólido con cierta precisión.

9. Indicar como afectará el valor de la densidad de sólidos calculada:

a) Cuando se queda atrapada una burbuja de aire: la densidad medida será menor que la densidad original debido a que habrá la diferencia de densidades será mayor.

b) Cuando una parte del metal queda fuera del agua: la densidad medida sería mayor que la densidad original debido a que el volumen medido será solo una parte del metal.

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c) Cuando hay presencia de óxido sobre el metal evaluado: la densidad medida sería mayor que la densidad original debido a que se mediría más masa que del metal original.

10.¿En qué consiste la decantación?

La decantación se usa para separar un líquido o sólido más denso de otro fluido menos denso. Para realizar la decantación es necesario que el sólido sedimente. Para que pueda extraerse por acción de la gravedad. La decantación se usa en el proceso de elaboración de aceite y en el trato a aguas residuales.

11.¿Qué características debe tener un papel de filtro?

Debe tener un gramaje de 80g/m2.

Deben ser de elevada pureza. Fabricados de algodón de elevada pureza, con contenido de derivados de celulosa casi al 100%.

Compatibilidad y resistencia química con la mezcla.

Permeabilidad al fluido y resistencia a las presiones de filtración.

Adaptación al equipo de filtración.

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12.¿Qué recomendaría para una buena separación de fases?

Conseguir un papel filtrante cuyos poros sean más pequeños que el tamaño de las partículas de las sustancias a separar. También que encaje con el equipo de filtración para una buena filtración.

13.¿Qué es un cuánto? , ¿Qué es un fotón?

Cuanto- denotaba en la física cuántica primitiva tanto el valor mínimo que puede tomar una determinada magnitud en un sistema físico ,como la mínima variación posible de este parámetro al pasar de un estado discreto a otro .Se hablaba de una determinada magnitud estaba cuantizada según el valor de cuanto ,es decir cuando una porción hecha por la magnitud dada.

Fotón.- Es la partícula elemental responsable de las manifestaciones cuánticas del fenómeno Electromagnetismo, es la partícula portadora de todas las formas de radiación electromagnética.

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14.¿Qué pruebas experimentales indican que la energía electromagnética está compuesta por cuantos ?

- generador eléctrico

- transformador

- bobina

- energía solar

- rayos cósmicos

15.¿Cuál es la luz que tiene más energía por fotón, la roja o la azul?

La azul ya que tiene una frecuencia mayor en comparación de la roja y que gracias a ello hace que los fotones obtengan mayor energía. E=nh.c / λ

Esta fórmula muestra que la energía de cada fotón es inversamente proporcional a su longitud de onda (λ). Esto significa que cada fotón de longitud de onda más corta (como la luz ultravioleta) transporta más energía que un fotón de longitud de onda más larga (como la luz roja) luz. Puesto que h y c son constantes universales, entonces cada longitud de onda o frecuencia es suficiente para describir completamente al fotón.

16.Diferencias entre espectro de emisión y espectro de absorción.

El espectro de absorción tiene fondo oscuro con líneas brillantes; y el espectro de emisión tiene fondo brillante con líneas oscuras.

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17.A qué se debe el color de la llama al excitar un átomo?

Cuando los electrones tienen exceso de energía y saltan de un orbital a otro como este son los que producen la fluorescencia o fosforescencia en algunos compuestos de flúor o del fosforo, en este caso el átomo almacena mucha energía excitando a los electrones y posteriormente esta energía es emitida en forma de luz.

18.¿Qué significa el término monocromático y poli cromático?

Se llama monocromático o simplemente, monocromo, a lo que tiene un único color en sus diversas intensidades.

Se llama poli cromático: Luz de muchos colores o longitudes de onda. El término se suele aplicar a la luz blanca, aunque puede referirse también a una porción definida del espectro.

19.¿Presentan todos los elementos los mismos espectros?

Luego que los átomos pasen al estado excitado, en este proceso los átomos absorben energía de unas longitudes de onda determinadas para cada elemento (De ahí que el espectro tanto de emisión como de absorción de un elemento, se su huella dactilar porque las transiciones electrónicas de cada átomo son distintas y únicas)

20.Un átomo absorbe energía de 3x10-19 J. Cuál es la longitud de onda en nm para la línea espectral de este átomo?

6,62x10 -34 J.s x 3x10 8 m/s = 3x10-19

λ

21.¿Cuáles son las formas de producir emisión de electrones?

Las formas de emisión de electrones son:

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λ = 662 nm nm

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- Emisión Termoiónica

- Efecto Fotoeléctrico

22.Defina Difracción y Reflexión de la luz

La difracción es un fenómeno característico de las ondas que consiste en la dispersión y curvado aparente de las ondas cuando encuentran un obstáculo.

El fenómeno de la reflexión de la luz consiste en el rebote de la luz conservándose en un mismo medio; puede ser difuso o regular.

23.¿Qué sustancias muestran espectros de líneas , y cuales espectros continuos

- El espectro de líneas: se calienta un sólido hasta la incandescencia, por ejemplo: el filamento de una lámpara eléctrica; si se excita un vapor de gas monoatómico, ya sea por acción térmica (combustión) o eléctrica (chispa o arco), se obtiene un espectro de líneas formado por un conjunto de rayas luminosas separadas entre sí .

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- El espectro continuo: El espectro continuo se atribuye a la agitación térmica de los átomos, que en el cuerpo sólido ocupan posiciones bien determinadas de equilibrio, alrededor de las cuales vibran con mayor energía cuanto mayor es la temperatura del cuerpo. En estos espectros no se observan rayas o zonas oscuras o negras. Se producen cuando la fuente luminosa es un sólido o liquido incandescente.

BIBLIOGRAFIA

- Petrucci Herring M. (2011). Química General. Madrid, España: Editorial Pearson.

- Theodore Brown & Bruce Bursten. (2009). Química, La Ciencia Central. Madrid, España: Editorial Pearson.

- Manual de laboratorio Química.

WEBGRAFIA- Wikipedia. (2015). Llama (Química). 2015, de Wikipedia Sitio web:

https://es.wikipedia.org/wiki/Llama_(qu%C3%ADmica)

- Wikipedia. (2015). Espectro de Emision. 2015, de Wikipedia Sitio web: https://es.wikipedia.org/wiki/Espectro_de_emisi%C3%B3n

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