PRACTICA 4. Determinacion Del PEG de Un Metal

7/23/2019 PRACTICA 4. Determinacion Del PEG de Un Metal

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PRACTICA 4

DETERMINACIÓN DEL PESO EQUIVALENTE DE UN METAL.

1. Competencias.

Al terminar la práctica el experimentador debe haber logrado: 1.1. Aprender a recoger gases sobre agua y a medir su volumen a lascondiciones del laboratorio.1.2. Diferenciar las presiones presentes en el montaje: La atmosfrica! la del gas!la hidrostática y la del vapor del agua.1.". #xpresar las presiones en cm de agua! cm de $g! torr! atm! psi! bar!dinas%cm2.1.&. 'alcular la presi(n del gas al tener en cuenta la ley de Dalton de las presionesparciales.1.). #ntender la diferencia entre gas seco y gas h*medo y utili+ando la ecuaci(nde estado de los gases ideales! calcular las moles presentes de gas y de vapor deagua! a las condiciones del laboratorio.1.,. 'alcular los e-uivalentesgramo del gas presentes en el volumen de gasrecogido y con ellos! los gastados de /etal.

2. Aspectos teóicos.

'uando un /etal reacciona con un ácido! el gas producido es el $ 2! como seobserva en la siguiente ecuaci(n general:

/ 0 $tA $2 gas 0 /tAv

Donde: / representa al /etal ! $tA representa el ácido ! -ue puede ser hidrácido uoxácido ! t es el valor t3pico del n/ presente en el ani(n A y v representa lavalencia del /.

A continuaci(n se muestran 2 ejemplos espec3ficos:

4n 0 2$'l → $2gas 0 4n'l2 .

/g 0 $256& →$2gas 0 /g56& 7 /g256&2 8

#l estado gaseoso no tiene forma ni volumen definidos y las molculas presentes

en l poseen constante movimiento -ue les permite chocar elásticamente entre s3y contra las paredes del recipiente! difundirse y ocupar todo el volumen disponible9or lo tanto! en una me+cla de gases no reaccionantes! el volumen es el mismopara c%u de ellos o sea todo el volumen.

Los gases reales poseen pe-ueas fuer+as atractivas entre sus molculas! lo-ue les permiten ser licuados y l(gicamente sus molculas ocupan un volumen!pero -ue resulta ser muy pe-ueo al compararlo con volumen total. 5in embargo



en sta etapa de su estudio no tendremos en cuenta esas dos consideraciones!hablaremos de gases ideales y tendremos en cuenta la ecuaci(n de estado de losgases ideales! para relacionar las & variables de ste estado: volumen! presi(n!temperatura y moles.

PV! RTn "on"e R ! #.#$% atm. Lt & mo'.(). #l gran movimiento molecular y la gran separaci(n entre sus molculas! permitenexplicar propiedades tan importantes como:La compresi(n! o sea! la reducci(n de su volumen por acci(n de una fuer+aexterna.La difusi(n! o sea! la propiedad de expandirse por todo el volumen del recipiente-ue lo contiene.La dilataci(n! o sea! el aumento en volumen cuando se calienta. La elasticidad! osea! la propiedad -ue tiene de recuperar su volumen cuando deja de actuar lapresi(n -ue lo comprimi(.La presi(n total de una me+cla gaseosa! no reaccionante! es igual a la suma delas presiones parciales:

9t ; 9pgas1 0 9pgas20 9pgas" 0 << Ley de Dalton de las 9resionesparciales .

5e define la presi(n parcial como la -ue ejerce un gas! en una me+cla! pero comosi estuviera solo y ocupando todo el volumen disponible.#n nuestro caso la me+cla gaseosa está constituida por hidr(geno y por agua enforma de vapor ! ya -ue el gas se recoge al desalojar el agua contenida en unrecipiente y -ue a su ve+ desaloj( el aire contenido inicialmente en l.

'uando en el recipiente -ueda además una columna de agua l3-uida! ella ejerceuna presi(n conocida como hidrostática y -ue debe tenerse en cuenta al igualar presi(n externa y presi(n interna.

Patmos*+ica ! P ,% - P apo - P /i"ost0tica.

La presi(n atmosfrica depende de la altitud del lugar! por ejemplo! =,> torr anivel del mar! 14# to en Me"e''2n! ),> torr en ?ogotá.

La presi(n de vapor del agua depende de la temperatura y de a-u3 la definici(n detemperatura de ebullici(n de un l3-uido: @ emperatura a la cual la presi(n devapor del l3-uido iguala a la presi(n atmosfrica del lugarB.La presi(n d vapor del agua como una funci(n de la temperatura aparece entablas. A continuaci(n! una serie de estos datos:



Tempeat3a (C 5Pesión "e apo "e' a63a mm "e

,65 o to5 .2> 1=.)

21 1C.)22 1.=

2" 2>.

2& 22."

2) 2".C

2, 2).2

2= 2,.=

2C 2C."

2 2.C

"> "1.,

La presi(n hidrostática medida experimentalmente en cm de $26 debe ser expresada en torr o sea en mm de $g! mediante una cual-uiera de stas dosexpresiones:

9h ; hmm col. del $26 x densidad del $26% densidad del $g

9h; hcm columna de $26 x =,> torr % 1>""cm de $26.

Al oxidarse todo el /etal reactivo l3mite! por su transformaci(n a la salcorrespondiente! termina la reacci(n y se logra el e-uilibrio entre las presionesexterna e interna .

La medici(n del volumen de la fase gaseosa! de la temperatura experimental! dela columna de agua! permite hallar el n*mero de moles de $ 2 y de $26 por aplicaci(n de la ecuaci(n de estado.

#l cambio en el n*mero de oxidaci(n del hidr(geno permite encontrar el n*merode e-gr de $2 y por consiguiente el n*mero de e-gr de /etal.

5i se conoce la masa de /etal gastado es posible llegar a la determinaci(n de supeso e-uivalente gramo.

7 .E83ipo 9 eactios. E83ipo.?ureta o eudi(metro! soporte universal! pin+a de soporte! beaEer de )>> mL!term(metro! pipeta! hilo! corcho! probeta.



Reactios.ro+os o hilos de metal 4n! /g! 5r de v;2 o Fe! Gi con v;2 y "! o Al v;1y " .$'l , / o $256& ,/.

Hn indicador -ue cambie drásticamente de color al pasar de p$ neutro oligeramente básico a p$ ácido! permite visuali+ar mejor la reacci(n y mostrar -ueel ácido no es reactivo limite.

In"ica"o co'o 0ci"o co'o :0sico intea'o "e p,Iojo cresol amarillo rojo ".C =.2Iojo de metilo rojo amarillo &.& ,.2

A+ul de bromo timol amarillo a+ul ,.> =.,

4. Pate e;peimenta'.

• Lavar bien la bureta o el eudi(metro. 5i va a utili+ar bureta ensayar con $ 26

-ue no presente escapes y además debe determinar el volumen -ue se puedealbergar en la parte no graduada.

• Amarrar! con la punta de un hilo! un trocito de corcho! -ue pueda ser

introducido en la bureta. Amarrar luego un trocito o unos hilos de /etal! -uepreviamente se pesaron se recomienda entre >.>2> y >.>"> gr.

• Jntroducir en la bureta 2> mL del ácido de concentraci(n conocida! luego

introducir el corchohilometal! llenar con agua completamente la bureta yfinalmente! sin -ue entre aire! invertirla en un beaEer grande -ue está! en susK partes! lleno con agua. Agregar en el beaEer & o ) gotas del indicador.

• Ieali+ar el montaje -ue se muestra en la figura 1.

Figura 1. Iecolecci(n de gases sobre agua



• Htili+ar la punta del hilo para subir o bajar el /etal y ponerlo en contacto con el

ácido -ue se despla+a en sentido contrario.

• /edir la temperatura del agua en el beaEer al empe+ar la reacci(n y una ve+

cambie el color del indicador.

• #sperar a -ue termine la reacci(n. medir el volumen de la fase gaseosa en cm "

y la altura de la columna de agua en cm. #l área de la base de la bureta y deleudi(metro es de 1 cm2 y la graduaci(n de ambos está dada en cm! lo -ue nospermite medir vol*menes y longitudes.

• Desmontar y lavar.

4. Datos 9 Res3'ta"os.1. /asa gr exacta utili+ada de /etal.2. olumen mL de soluci(n de ácido y su /olaridad.". olumen de la fase gaseosa&. emperatura de recolecci(n de la fase gaseosa.). Altura cm de la columna de agua.

,. 9resi(n hidrostática en torr.=. 9resi(n en torr del vapor del $26 a M'.C. 9resi(n atmosfrica del lugar en torr.. 9resi(n del $2 en torr.1>. 9resi(n del $2 en atm.11. 9resi(n del $2 h*medo en torr.12. Ieacci(n balanceada.

PREIN<ORME.

Debidamente rotulado con el t3tulo de la práctica! los nombres de los

experimentadores! la fecha y la hora! elaborar un preinforme -ue contenga:1. La consulta individual sobre riesgos y normas de seguridad para las sustanciasa utili+ar en el laboratorio! además el diagrama de flujo sobre el desarrollo de lapráctica. 2. Los 12 datos y resultados solicitados.

IN<ORME.Debidamente rotulado! como se indic( en el preinforme! el e-uipo de trabajo debepresentar un informe -ue contenga:

1. Los datos y resultados presentados en el preinforme.

2. Los cálculos para en determinar las moles de $2 obtenidas.". Los cálculos para determinar las moles de agua! -ue como vapor están

presentes en la fase gaseosa.&. La densidad de la me+cla gaseosa.). #l /N de la me+cla gaseosa.,. Los cálculos para determinar el n*mero de e-uivalentes Ogramo de $2

presentes en la fase gaseosa.=. #l n*mero de e-gr de metal gastados.



C. #l 9#P del /etal. #l 9rofesor le identificará el /etal y entonces se podráconocer la precisi(n del proceso y el posible porcentaje de error.

. #l n*mero de e-gr de ácido -ue reaccionaron1>.#l n*mero de e-gr de sal producidos.11. Los cálculos para determinar el n*mero de moles de ácido! presentes en el

volumen agregado a la bureta.12.#l n*mero de e-gr de ácido! presentes en ese volumen.1".#l n*mero de moles sobrantes o -ue no reaccionaron del ácido.1&.#l n*mero de e-gr sobrantes del ácido.1).Los cálculos para determinar el n*mero de moles de $26 contenidas en la

columna hidrostática.1,.Hna explicaci(n sobre si se alcan+aron a desarrollar o no! las competencias

propuestas.1=.'onclusiones sobre las dificultades y fortale+as de sta práctica en el

proceso de aprendi+aje y sobre la utilidad de la misma.

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