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  • UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD Escuela de Ciencias Agrcolas, Pecuarias y del Ambiente Protocolo de prcticas del curso Fisicoqumica Ambiental

    UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA - UNAD ESCUELA DE CIENCIAS AGRCOLAS, PECUARIAS Y DEL MEDIO AMBIENTE

    LABORATORIO

    ACTIVIDADES PARA EL ESTUDIANTE

    IDENTIFICACIN DE LA PRCTICA

    Nombre del curso FISICOQUMICA AMBIENTAL

    Cdigo de curso 358115

    Valor de esta actividad prctica 125 Puntos

    Nombre del director de curso Andrea Viviana Yate

    CEAD al que pertenece Bogot

    Contacto del director de curso [email protected]

    Espacio donde se debe desarrollar

    la prctica

    De acuerdo a lo establecido en la programacin de cada

    zona

    Objetivos de la prctica Aplicar los conceptos vistos en el curso

    Justificacin de la prctica

    Determinar conceptos vistos en el curso como: capacidad

    calorfica, entalpa molar de disoluciones, gases y cintica

    de reaccin.

    Competencias a desarrollar

    El estudiante identifica los conceptos empleados en los

    diferentes procedimientos a realizar en la prctica.

    El estudiante calcula los respectivos parmetros a partir de

    datos experimentales.

    Duracin de la prctica Diez (10) horas

    Mecanismo mediante el cual se

    evaluar la prctica:

    A travs de la rbrica de evaluacin, la cual va adjunta al

    final del presente protocolo (esta informacin est

    disponible para los estudiantes en el entorno de

    conocimiento del aula virtual, rubrica de evaluacin)

  • Protocolo del Prcticas 2

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    METODOLOGA

    A. Pre-informe de la prctica

    El estudiante revisa los cuatro (4) procedimientos a desarrollar en el laboratorio:

    Procedimiento 1: Determinacin de la entalpa molar de disolucin y entropa de una

    mezcla binaria

    Procedimiento 2: Determinacin de la constante universal de los gases

    Procedimiento 3: Cintica de la descomposicin del Tiosulfato de sodio, por medio de

    cido clorhdrico concentrado.

    Procedimiento 4: Adsorcin de soluciones acuosas de cido actico en suelos y

    carbn activado.

    Una vez consultados los procedimientos, el estudiante debe realizar un diagrama de flujo

    por cada procedimiento, el cual debe contener reactivos, cantidades y tiempos de

    residencia en los respectivos equipos.

    B. Actividades a desarrollar por el estudiante

    Verificar en el CEAD en el que se encuentra inscrito la fecha y hora de la prctica.

    El tutor a cargo y el personal del laboratorio realizarn una charla introductoria con el

    fin de que el estudiante reciba todas las instrucciones de seguridad que debe tener

    durante el desarrollo de la prctica.

    Llevar las muestras requeridas para el desarrollo de la prctica de acuerdo a lo

    indicado en el literal C del presente documento. Los materiales que presentan la

    palabra Estudiante al frente, deben ser llevados por el estudiante el da de la prctica.

    Los estudiantes entregan el pre-informe de acuerdo a lo indicado en la Hoja de ruta e

    inician cada uno de los procedimientos que se describen a continuacin:

    Procedimiento 1: Determinacin de la entalpa molar de disolucin y entropa de una

    mezcla binaria

    Calibracin del calormetro o vaso Dewar

    a) Lavar y secar adecuadamente el calormetro (vaso Dewar, termo o recipiente de icopor) a

    emplear. Permitir su secado al aire libre con el fin de mantener el equipo a temperatura

    ambiente.

    b) Pesar el vaso Dewar y registrar el peso como

  • Protocolo del Prcticas 3

    UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD Escuela de Ciencias Agrcolas, Pecuarias y del Ambiente Protocolo de prcticas del curso Fisicoqumica Ambiental

    c) Calentar 100ml de agua hasta alcanzar 80C

    d) Tomar una muestra de 100 ml de agua y medir su temperatura

    e) Adicionar el agua a temperatura ambiente al vaso Dewar y tapar

    f) Realizar la medicin de la temperatura del agua contenida en el vaso Dewar cada minuto por

    un periodo de 5 minutos. Verificar que la temperatura del minuto 4 y 5 permanezcan

    constantes, de lo contrario contine tomando la temperatura de la muestra cada minuto hasta

    alcanzar el equilibrio (temperatura constante).

    g) Transcurrido el tiempo, adicionar los 100ml de agua previamente calentados a 80C al vaso

    dewar, mezclar y tapar

    h) Realizar la medicin de la temperatura de la mezcla contenida en el vaso Dewar cada minuto

    durante 5 minutos. Verificar que la temperatura del minuto 4 y 5 permanezcan constantes, de

    lo contrario contine tomando la temperatura de la muestra cada minuto hasta que obtenga

    la temperatura de equilibrio de la mezcla.

    i) Desocupar, lavar y secar el calormetro para la siguiente ensayo

    j) Calcular el calor especfico de acuerdo a lo indicado en el Anexo B

    k) Repetir el procedimiento descrito anteriormente empleando la muestra de agua (rio,

    quebrada, industrial residual), y calcular el calor especfico de la misma. Tenga en cuenta que

    para este procedimiento la muestra de agua a calentar debe ser agua destilada (T1). Mientras

    que la muestra de agua a temperatura ambiente (T) corresponde al agua de rio o industrial.

    Determinacin de la entalpa molar de disolucin del NaOH en H2O

    a) Lavar y secar adecuadamente el calormetro (vaso Dewar, termo o recipiente de icopor) a

    emplear. Permitir su secado al aire libre con el fin de mantener el equipo a temperatura

    ambiente.

    b) Pesar 2g de NaOH

    c) Medir la Temperatura inicial del NaOH

    d) Tomar una muestra de 100 ml de agua destilada y medir su temperatura

    e) Adicionar la muestra de agua destilada a temperatura ambiente al vaso Dewar y tapar

    f) Realizar la medicin de la temperatura del sistema contenido en el vaso Dewar cada minuto

    por un periodo de 5 minutos. Verificar que la temperatura del minuto 4 y 5 permanezcan

    constantes, de lo contrario contine tomando la temperatura de la muestra cada minuto

  • Protocolo del Prcticas 4

    UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD Escuela de Ciencias Agrcolas, Pecuarias y del Ambiente Protocolo de prcticas del curso Fisicoqumica Ambiental

    g) Transcurrido el tiempo, adicionar el NaOH rpidamente al calormetro y tapar

    inmediatamente.

    h) Agitar vigorosamente el sistema y medir la temperatura de la mezcla cada minuto durante 5

    minutos, o hasta que el sistema alcance la temperatura de equilibrio (temperatura constante)

    i) Desocupar, lavar y escurrir el calormetro

    j) Calcular la entropa de la muestra de acuerdo a lo indicado en el Anexo B

    k) Repetir el procedimiento descrito anteriormente empleando la muestra de suelo, y calcular la

    entropa de la misma.

    Procedimiento 2: Determinacin de la constante universal de los gases

    Montaje

    a) Lavar y secar adecuadamente el baln de fondo plano con desprendimiento lateral, beaker de

    1L y probeta de 500ml

    b) Tapar el baln con el tapn y conectar la manguera de tal forma que un extremo quede en el

    interior del baln y el otro extremo se ubica en el beaker

    Determinacin de la constante universal

    a) Llenar la probeta de 500ml de agua destilada

    b) Adicionar partes del volumen del beaker con agua destilada

    c) Invertir la probeta en el beaker, teniendo en cuenta que no queden burbujas dentro de la

    probeta y que esta contine llena.

    d) Pesar 0.1g, 0.2g, 0.4g, 0.8g, y 1.2g de CaCO3

    e) Adicionar 200ml de HCl 2N en el baln fondo plano

    f) Tapar la probeta con la mano (con precaucin) e insertar el termmetro para medir la

    temperatura del gas producido

    g) Desocupar, lavar y secar los materiales empleados para el siguiente ensayo.

    h) Repetir el procedimiento para las muestras de CaCo3 de 0.2g, 0.4g, 0.8g, 1.2g.

    i) Calcular la constante universal de los gases y el error obtenido de acuerdo a lo indicado en el

    Anexo C

  • Protocolo del Prcticas 5

    UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD Escuela de Ciencias Agrcolas, Pecuarias y del Ambiente Protocolo de prcticas del curso Fisicoqumica Ambiental

    Procedimiento 3: Cintica de la descomposicin del tiosulfato de sodio, por medio de HCl

    concentrado

    a) Alistar las soluciones de tiosulfato sdico (Na2S2O3) 0.1N y cido clorhdrico 1N

    b) Lavar 4 Erlenmeyer de 100mL, roturarlo de 1 a 4 e introducirlos en un recipiente que contenga

    agua a temperatura ambiente.

    c) Registrar la temperatura del agua del recipiente

    d) Preparar soluciones de tiosulfato sdico en cada beaker al 0.05M. 0.025M y 0.0125M

    Beaker [Na2S2O3] M mL Tiosulfato mL agua destilada

    1 0.1 10 0

    2 0.05 5 5

    3 0.025 2.5 7.5

    4 0.0125 1.25 8.75

    e) Mezclar suavemente cada solucin

    f) Agregar al beaker 1, 10 mL de HCl 1N, y cronometrar el tiempo que tarda la solucin en tornarse

    opaco por completo. Contine el procedimiento con los 3 beaker restantes.

    g) Repetir el procedimiento anterior empleando un bao de hielo y cronometrar el tiempo que

    cada solucin tarda en tornarse opaco.

    h) Calcular las constantes de velocidad, energa de activacin y tiempo de vida media de acuerdo

    a lo indicado en el Anexo D

    Procedimiento 4: Adsorcin de soluciones acuosas de cido actico en suelos y carbn

    activado

    a) Rotular 4 beakers de 250mL

    b) Pesar dos muestras de +/- 1 gramo de suelo y dos muestras de +/- 1gramo de carbn activado.

    c) Introducir cada muestra en uno de los beaker rotulados

    d) Adicionar 100 mL de solucin de cido actico 0.15 M a dos muestras, una de suelos y otra de

    carbn activado

    e) Adicionar 100 mL de solucin de cido actico 0.05 M a las otras dos muestras: una de suelo y

    otra de carbn activado

    f) Tapar rpidamente los recipientes y agitar peridicamente durante 30 minutos.

  • Protocolo del Prcticas 6

    UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD Escuela de Ciencias Agrcolas, Pecuarias y del Ambiente Protocolo de prcticas del curso Fisicoqumica Ambiental

    g) Dejar reposar las muestras durante 15 min a temperatura ambiente (mida la temperatura del

    ambiente una vez inicie reposo).

    h) Filtrar cada muestra desechando los primeros 10 mL de filtrado, como medida de adsorcin

    del cido por el papel filtro

    i) Titulacin de cada muestra:

    Adicionar con una pipeta 25 mL del filtrado e introducirlo en el Erlenmeyer de titulacin.

    Adicionar 3 gotas de fenolftalena y agitar suavemente. Cargar la bureta con NaOH 0.1N,

    ajustando el nivel a cero. Ubicar el Erlenmeyer bajo la bureta y adicionar gota a gota de NaOH

    agitando el Erlenmeyer constantemente hasta tornar a color rosado. Registrar los mililitros

    gastados de NaOH. Repetir la titulacin para cada muestra.

    j) Realizar nuevamente el procedimiento descrito a una temperatura cercana a 40C, colocando

    los beaker en un termostato o bao Mara.

    k) Determine el H de cada muestra estudiada, de acuerdo a lo indicado en el Anexo E

    Los estudiantes deben realizar un registro fotogrfico de los resultados obtenidos tomar

    apuntes, recalcular las cantidades requeridas por el proceso, y otras actividades que

    consideren necesarias para el desarrollo del informe de la prctica.

    C. Materiales y reactivos necesarios para la prctica

    Los instrumentos de laboratorio y reactivos que se listan a continuacin son para un

    montaje (grupo de mx. 6 estudiantes).

    Cuaderno, libreta, block o agenda para apuntes.

    Cmara fotogrfica, en el caso que no tengan pueden compartir las fotos con otro

    compaero, sin presentar el mismo registro fotogrfico.

    Bata de laboratorio, gafas de seguridad y guantes de nitrilo o ltex.

    Cronmetro

    Termmetro.

    Balanza analtica.

    Agitador magntico o varillas de agitacin de vidrio

    Equipo de titulacin: Soporte universal, bureta, pinzas, erlenmeyer 250mL, probeta de

    100mL

  • Protocolo del Prcticas 7

    UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD Escuela de Ciencias Agrcolas, Pecuarias y del Ambiente Protocolo de prcticas del curso Fisicoqumica Ambiental

    Montaje de filtracin: Embudo, papel de filtro, beaker

    Bao termostatado

    1 Calormetro (Vaso Dewar, termo o recipiente de icopor).

    2 Beaker 200ml.

    4 beaker de 250 mL

    1 beaker de 1L

    4 Erlenmeyer de 100mL

    1 Probeta graduada de 100ml.

    1 probeta graduada de 500ml.

    1 baln fondo blanco con desprendimiento lateral y tapn de caucho.

    Manguera con acople de vidrio.

    esptula.

    4 g Hidrxido de sodio NaOH en lentejas.

    1.5 L cido clorhdrico HCl 2N

    5 g de Carbonato de calcio CaCO3

    2.5 L Agua destilada

    40mL de Tiosulfato sdico al 0.1N

    80 mL de cido clorhdrico, 1 N

    4 g Carbn activado

    Hidrxido de sodio, 0.1 N

    200 mL cido actico al 0.15M y 0.05M

    Fenolftaleina

    200 ml de una muestra de agua (ro, quebrada, o industrial residual) Estudiante

    50 g de muestra de suelo Estudiante

    D. Productos a entregar

    Al tutor de la prctica

    De acuerdo a las indicaciones dadas por el tutor de prctica, los estudiantes formarn

    grupos de trabajo para el desarrollo del informe. El cual ser entregado en las fecha

    establecidas por el tutor de prctica (se sugieren 10 das calendario).

  • Protocolo del Prcticas 8

    UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD Escuela de Ciencias Agrcolas, Pecuarias y del Ambiente Protocolo de prcticas del curso Fisicoqumica Ambiental

    El informe debe contener los siguientes tems siguiendo lo establecido en el Hoja de ruta

    que se encuentra en el entorno de aprendizaje prctico.

    a. Portada (1 pgina)

    b. Clculos (4 pginas)

    c. Resultados y discusin (2 pginas)

    d. Cuestionario (2 pginas)

    e. Bibliografa

    No es necesario la entrega de las grficas. Sin embargo, en caso de desear presentarlas en

    el informe, stas deben ir como anexos. Dado que no es obligatorio la presentacin de las

    grficas, asegrese de presentar los resultados de forma clara y debidamente discutidos.

    Al tutor virtual

    Cada estudiante debe entregar el preinforme de la prctica en formato pdf al tutor virtual,

    en el entorno de evaluacin y seguimiento. Este bebe contener los siguientes tems

    siguiendo lo establecido en la Hoja de ruta que encuentran en el entorno de aprendizaje

    prctico:

    a. Portada (1 pgina)

    b. Objetivos de la prctica (1/2 pgina)

    c. Diagramas de flujo (4 pgina)

    d. Respuestas al cuestionario del Anexo A (1 pgina)

    e. Bibliografa (sin lmite)

    El preinforme deber ser entregado previo al desarrollo de la prctica, as mismo, debe ser

    llevado a la prctica ya que los diagramas realizados sern la base para el desarrollo de

    la prctica.

  • Protocolo del Prcticas 9

    UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD Escuela de Ciencias Agrcolas, Pecuarias y del Ambiente Protocolo de prcticas del curso Fisicoqumica Ambiental

    EVALUACIN CRITERIO

    EVALUADO

    VALORACIN PUNTAJE MXIMO BAJO MEDIO ALTO

    Informe

    El estudiante no present el informe

    El estudiante present el informe en la fecha establecida. Sin embargo, carece de informacin solicitada.

    El estudiante present el informe segn lo indicado en la hoja de ruta y gua integrada de actividades

    10

    Puntos = 0 Puntos = 5 Puntos = 10

    Asistencia a la prctica

    El estudiante no particip de la prctica.

    El estudiante particip de la prctica. Sin embargo, tuvo baja

    participacin en el desarrollo de la prctica

    El estudiante particip activamente de la prctica

    y desarrollo del informe 15

    Puntos = 0 Puntos = 7 Puntos = 15

    Clculos

    El informe no contiene los clculos realizados, o son

    incorrectos

    El informe contiene los clculos. Sin embargo, carece de informacin o

    algunos estn desarrollados inadecuadamente

    El informe contiene los clculos que fueron

    desarrollados de forma correcta

    10

    Puntos = 0 Puntos = 5 Puntos = 10

    Resultados y discusin

    El informe no contiene resultados y discusin de

    la prctica

    El informe contiene resultados y discusin de la prctica. Sin

    embargo, no se presentan para todos los procedimientos realizados,

    o algunos resultados son errados

    El informe contiene resultados y discusin de todos los procedimientos realizados y demuestran

    apropiacin del tema

    25

    Puntos = 0 Puntos = 12 Puntos = 25

    Conclusiones

    El informe no presenta conclusiones de los

    procedimientos realizados en el laboratorio

    El informe presenta por lo menos dos conclusiones de cada

    procedimiento realizados en el laboratorio y los resultados

    obtenidos

    El informe presenta ms de dos conclusiones a cada procedimiento

    realizado acorde a los resultados obtenidos.

    20

    Puntos = 0 Puntos = 2 Puntos = 5

    Redaccin y Ortografa

    El documento contiene errores de redaccin y

    ortografa

    El documento contiene uno o dos errores de redaccin y ortografa

    La redaccin es excelente, las ideas estn

    correlacionadas y el cuerpo del texto cumple con los lineamientos de

    presentacin indicados en la hoja de ruta.

    10

    Puntos = 0 Puntos = 5 Puntos = 10

  • Protocolo del Prcticas 10

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    ACTIVIDADES PARA EL TUTOR DE PRCTICA

    El tutor de prctica debe entrar en contacto desde el inicio del perodo acadmico con el

    director de curso, con el objetivo de conformar la red de tutores, la cual se trabajar desde

    los correos institucionales

    1. Informe de Actividades

    El tutor de prcticas deber elaborar un informe sobre el desarrollo de las actividades del

    componente prctico el cual debe ser entregado al director de curso, en las fechas

    definidas para tal fin. Dicho informe estar compuesto por los siguientes formatos tres

    (3) diligenciados:

    Formato 1: Datos generales de la prctica

    CONTROL Y SEGUIMIENTO AL DESARROLLO DEL COMPONENTE PRCTICO

    Nombre del tutor

    CEAD donde se encuentra el tutor

    Curso

    Ttulo de la prctica

    Fecha de realizacin

    Dia:______________ Mes_______________ Ao:_________

    Lugar donde se desarroll la prctica

    Lugar: ____________________________________________ Municipio:_______________ Departamento:______________

    Temas abordados en la prctica

    Materiales y equipos empleados en la prctica

    Observaciones

    Costo aproximado

    Transporte:________________________________________ Materiales y equipos:________________________________

  • Protocolo del Prcticas 11

    UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD Escuela de Ciencias Agrcolas, Pecuarias y del Ambiente Protocolo de prcticas del curso Fisicoqumica Ambiental

    Formato 2: Registro de asistencia de los estudiantes a las actividades prcticas

    REGISTRO DE ASISTENCIA DE ESTUDIANTES A LAS ACTIVIDADES PRCTICAS

    No NOMBRES APELLIDOS CODIGO FIRMA

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    8

    9

    10

    11

    12

    13

    14

    15

    16

    17

    18

    19

    Datos del tutor

    Nombre: _________________________________________ Cdula: ____________ Firma: ________________________ Correo___________________________________________ Telfonos _______________ Celular __________________

    Anexos

    Evidencias del desarrollo de la prctica (Fotografas, videos, etc).

  • UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD Escuela de Ciencias Agrcolas, Pecuarias y del Ambiente Protocolo de prcticas del curso Fisicoqumica Ambiental

    Formato 3: Reporte de calificaciones obtenidas por los estudiantes

    REPORTE DE CALIFICACIONES

    Curso: __________________________ Cdigo:__________________________ Ttulo de la prctica: _______________ ________________________________

    CEAD:_______________________________ Fecha:_______________________________ Tutor: _______________________________ Firma:_______________ Cdula:_________

    No Apellidos y Nombres Cdigo

    Participacin en el

    desarrollo de la prctica

    Pre-Informe

    Objetivos de la

    prctica Metodologa Clculos

    Redaccin y

    ortografa Bibliografa

    Total en

    puntos Justificacin

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    8

    9

    10

    11

    12

    13

    14

    15

    16

    17

    18

    19

    20

    21

  • UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD Escuela de Ciencias Agrcolas, Pecuarias y del Ambiente Protocolo de prcticas del curso Fisicoqumica Ambiental

    ANEXO A

    CUESTIONARIO

    1. Consultar los tipos de calormetro y sus caractersticas fisicoqumicas

    2. Hallar el calor de disolucin del NaOH en agua, cuando al disolver 1.2g de NaOH

    slido en 250ml, la temperatura de la disolucin incrementa en 1.24 C.

    3. Consultar que es la adsorcin, los tipos de absorcin, tipos de carbn activado y

    sus aplicaciones ambientales

    4. Explique la influencia de la temperatura en la adsorcin de las soluciones

    5. Indique la diferencia fisicoqumica entre la adsorcin de soluciones sobre suelos y

    carbn activado.

    6. Investigue la ecuacin de la isoterma de adsorcin de las soluciones binarias,

    ecuacin de Lagmuir para la adsorcin de soluciones.

  • Protocolo del Prcticas 14

    UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD Escuela de Ciencias Agrcolas, Pecuarias y del Ambiente Protocolo de prcticas del curso Fisicoqumica Ambiental

    ANEXO B

    CLCULOS PROCEDIMIENTO 1

    Calibracin del calormetro o vaso Dewar

    1. Determine la densidad del agua caliente (T1) y el agua a temperatura ambiente (T) de

    acuerdo a la siguiente ecuacin.

    =30,0658 (7,48 103 )

    30 [

    ]

    2. Conocida la densidad de cada muestra, y el volumen adicionado al calormetro

    determine la masa de cada muestra. Siendo m1 la masa del agua caliente y m2 la masa

    de agua a temperatura ambiente.

    3. Determine el calor especfico del recipiente (Ce) de acuerdo con el balance de calor:

    =

    ( 0) + 1 2 ( 0) = 2 2 ( 1)

    Donde:

    mC = Masa del calormetro

    CH2O = Capacidad calorfica del agua

    Teq = Temperatura en equilibrio de la mezcla

    T0 = Temperatura en equilibrio de la muestra de agua a temperatura ambiente

    4. Determine la capacidad calorfica del calormetro:

    =

    Calor especfico de una muestra de agua

    1. Determine la densidad del agua destilada caliente (T1) y la muestra de agua a

    temperatura ambiente (T), de acuerdo a la ecuacin presentada en el numeral 1 de la

    calibracin del calormetro.

    2. Conocida la densidad de cada muestra, y el volumen adicionado al calormetro

    determine la masa de cada muestra. Siendo m1 la masa del agua caliente y m2 la masa

    de agua a temperatura ambiente.

    3. Determine la capacidad calorfica de la muestra de agua analizada (Cm) de acuerdo

    con el balance de calor:

    =

    ( 0) + 1 ( 0) = 2 2 ( 1)

  • Protocolo del Prcticas 15

    UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD Escuela de Ciencias Agrcolas, Pecuarias y del Ambiente Protocolo de prcticas del curso Fisicoqumica Ambiental

    Donde:

    Teq = Temperatura en equilibrio de la mezcla

    T0 = Temperatura en equilibrio de la muestra de agua a temperatura ambiente

    Entalpa molar de disolucin del NaOH en H2O

    1. Determine la densidad del agua destilada adicionada al calormetro empleando la

    temperatura de equilibrio (T0), de acuerdo a la ecuacin presentada en el numeral 1 de

    la calibracin del calormetro.

    2. Determine el calor cedido en la solucin (Csn) de acuerdo con el balance de calor:

    = =

    = ( ( 0) + 2 ( 1))

    Donde:

    Qganado = Calor ganado por el colormetro y la masa de agua a temperatura ambiente

    Qcedido = Calor desprendido por efecto de la disolucin del NaOH

    Teq = Temperatura en equilibrio de la mezcla

    T0 = Temperatura en equilibrio de la muestra de agua a temperatura ambiente

    T1 = Temperatura del Hidrxido de sodio

    Considere que el calor especfico del NaOH es similar al del agua, dado que el calor cedido

    en el proceso har que aumente la temperatura del agua, el calormetro y el NaOH. (CH2O = 1

    cal/g.C = 4.18 J/g.C)

    3. Calcular la entalpa molar de disolucin

    =

    4. Calcular la molaridad de la disolucin estudiada

    5. Evaluar el valor obtenido con el reportado en la literatura, estableciendo su

    porcentaje de error y analizando la causa de este.

    6. Determinar la entropa de la muestra as:

    = 2,303 0

    7. Realizar los clculos para determinar el calor cedido en la disolucin de la muestra

    del suelo evaluada.

    Para el desarrollo y anlisis de estos clculos apyese del captulo 6: termodinmica, del

    libro Chang R (2004). Disponible en el entorno de conocimiento del curso.

  • Protocolo del Prcticas 16

    UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD Escuela de Ciencias Agrcolas, Pecuarias y del Ambiente Protocolo de prcticas del curso Fisicoqumica Ambiental

    ANEXO C

    CLCULOS PROCEDIMIENTO 2

    Determinacin de la constante universal de los gases

    La reaccin qumica empleada en este procedimiento es:

    2() + 3 () 2 () + 2 () + 2 ()

    1. Calcular los moles de 2 producidos por cada masa de CaCO3 empleados.

    2. Averiguar la presin atmosfrica de la zona en donde se llev a cabo el ensayo y la

    presin de vapor del agua a la temperatura trabajada. Con estos datos, calcular la

    presin del dixido de carbono.

    3. Graficar el volumen de dixido de carbono vs. el nmero de moles del mismo

    obtenidas. Realizar la respectiva lnea de tendencia a la grfica obtenida estableciendo

    y a partir de la ecuacin linealizada, calcular la constante universal de los gases.

    Para el desarrollo y anlisis de estos clculos apyese de la seccin Relacin del volumen

    con el nmero de moles, del Mdulo del curso Fisicoqumica Ambiental, Granados JE

    (2011). Disponible en la Unidad 2 del entorno de conocimiento del curso.

  • Protocolo del Prcticas 17

    UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD Escuela de Ciencias Agrcolas, Pecuarias y del Ambiente Protocolo de prcticas del curso Fisicoqumica Ambiental

    ANEXO D

    CLCULOS PROCEDIMIENTO 3

    Cintica de la descomposicin del tiosulfato de sodio, por medio de HCl concentrado

    La reaccin qumica empleada en este procedimiento es:

    2() + 223 () 2 () + 2 () + + 2

    El cido clorhdrico reacciona con el tiosulfato liberando cido de tiosulfato, que se

    descompone instantneamente en dixido de azufre, agua y azufre, el cual se precipita en

    la solucin que se manifiesta con un opacamiento de la misma (2s+2 + 4e- 2S0).

    1. Complete la siguiente tabla para cada temperatura trabajada:

    T(K) [Na2S2O3] t(min) V = [Na2S2O3]/t Log [Na2S2O3] Log V

    2. Realice las grficas de Log V vs. Log [Na2S2O3] para cada temperatura. Realizar la

    respectiva lnea de tendencia a la grfica obtenida estableciendo y a partir de la

    ecuacin linealizada determine el orden de la reaccin y las constantes especficas de

    velocidad (k1, k2), considerando que:

    = [223] + []

    Y = m X + b

    3. A partir de los datos obtenidos a las dos temperaturas empleadas determine la energa

    de activacin y el factor de frecuencia de la reaccin a partir de la ecuacin de

    Arrhenius y su relacin de constantes a diferentes temperaturas. Con la constante

    especfica hallada calcule la vida media de la reaccin.

    Para el desarrollo y anlisis de estos clculos apyese del captulo 13, Cintica qumica,

    pp. 532 del libro Chang R(2004). Disponible en el entorno de conocimiento del curso

  • Protocolo del Prcticas 18

    UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD Escuela de Ciencias Agrcolas, Pecuarias y del Ambiente Protocolo de prcticas del curso Fisicoqumica Ambiental

    ANEXO E

    CLCULOS PROCEDIMIENTO 4

    Adsorcin de soluciones acuosas de cido actico en suelos y carbn activado

    1. Calcular los milimoles iniciales del cido actico presente en cada erlenmeyer.

    + = . [. ]

    2. Calcular los milimoles finales del cido actico neutralizados por el NaOH en cada

    erlenmeyer.

    + = []

    3. Calcule el nmero de moles de cido absorbidos por gramo de suelo (N), en cada

    concentracin de cido actico

    =

    + +

    4. Calcule el nmero de moles de cido absorbidos por gramo carbn activado (N1), en

    cada concentracin de cido actico

    =

    + +

    5. Calcular la concentracin final del cido actico, posterior al proceso de adsorcin en

    cada erlenmeyer

    = []

    25

    6. Repetir los clculos del numeral 1 al 5 para la segunda temperatura empleada

    7. Genera una tabla con los datos obtenidos para cada combinacin de muestra y

    temperatura as:

    Muestra T (C) [c. Act] (M) N (mmol/g) Cf (M) 1/N 1/Cf

    Suelo Ambiente 0.15

    Suelo Ambiente 0.05

    Carbn activado

    Ambiente 0.15

  • Protocolo del Prcticas 19

    UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD Escuela de Ciencias Agrcolas, Pecuarias y del Ambiente Protocolo de prcticas del curso Fisicoqumica Ambiental

    Muestra T (C) [c. Act] (M) N (mmol/g) Cf (M) 1/N 1/Cf

    Carbn activado

    Ambiente 0.05

    Suelo +/- 40 0.15

    Suelo +/- 40 0.05

    Carbn activado

    +/- 40 0.15

    Carbn activado

    +/- 40 0.05

    8. Realizar la grfica 1/N vs. 1/Cf para cada muestra a las dos temperaturas trabajadas.

    9. De las grficas, obtener la pendiente e intercepto con el eje Y. A partir de estos

    obtener el valor Nm, K, A y . Considerando la isoterma de adsorcin de soluciones

    binarias [1] y las ecuaciones de la isoterma de lagmuir [2,3]:

    = 2

    1 + ( 1) 2 [1]

    Donde:

    Xs= Composicin de la solucin superficial

    k = Constante de equilibrio de adsorcin

    X2 = Fraccin molar de la solucin volumtrica

    =

    1 + [2]

    Donde:

    = Fraccin de superficie slida cubierta por las molculas adsorbidas

    C = Concentracin de la solucin en equilibrio

    =

    [3]

    Donde:

    N= Representa el nmero de moles adsorbidos por gramos de sido para un soluto en

    equilibrio de concentracin C

    Nm = Nmero de moles por gramo, necesarios para formar una monocapa

  • Protocolo del Prcticas 20

    UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD Escuela de Ciencias Agrcolas, Pecuarias y del Ambiente Protocolo de prcticas del curso Fisicoqumica Ambiental

    Realizando las respectivas sustituciones en la ecuacin de adsorcin de soluciones

    binarias, obtenemos

    =

    1

    +

    1

    [4]

    Para esto emplee la informacin consultada en el cuestionario del Anexo A, punto 4, 5, 6.