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Tema :OPERACIONES COMUNES

Código : QG1014Semestre: 1Grupo : K

1. OBJETIVOS Describir en forma detallada las clases de llama y las zonas existentes en la llama del mechero

Bunsen Evaluar el buen estado y funcionamiento del mechero Bunsen Aplicar técnicas u operaciones básicas de laboratorio Medir la densidad de un metal

2. MATERIAL EQUIPO, REACTIVOS Mechero Bunsen. Alambre de nicromo. Pesetas. Probeta. Vernier. Tetrápode. Vaso de precipitados. Rejilla con asbesto. Soporte universal. Pinzas de bureta. Capsula de porcelana. Balanza digital. Nuez doble. Sensor de temperatura. Programa Chem Lab. Prisma (aluminio) Cubos (bronce, hierro)

3. INDICACIONES DE SEGURIDAD

3.1 Implementos de seguridad de uso obligatorio

4. Fundamentos Teóricos.

Mechero Bunsen

Es un quemador de gas natural o preparado del tipo de pre mezcla y la llama es el producto de la combustión de una mezcla de aire y gas butano.El mechero bunsen consta de tres partes:

Uso de zapatos de seguridad.

Uso de lentes de seguridad.

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o La boquilla de entrada de gases, que está regulada de una válvula de apertura y cierre

o La entrada de aire, anillo regulador de aire desplazable.

o El tubo o vástago donde se mezcla el gas inflamable.

Clases de llamas en el mechero bunsen:o Llama luminosa :

Es la que se produce con la entrada de aire totalmente cerradaEs de color amarillo brillante.Se debe a la combustión incompleta del gas y la presencia de partículas de carbón.

o Llama no luminosa:

Es la que se produce con la entrada de aire abierta.Se debe a la combustión completa del gas.

Zona fría: Es la región más interna donde hay más gas frio sin quemar.Cono interno: Envuelve a la zona oscura, es de color verde azulado brillante, es la zona más caliente de llama.Cono externo: Recurre al cono interno, es de color violeta azulado.

5. Procedimiento Experimental. Experiencia 1: Pruebas de combustión en el mechero bunsen.

o Se revisa las partes del mechero.

o Se verifica que se encuentre fijo.

o Se abre la llave del gas.

o Se enciende el fosforo, sobre el borde del vástago.

o Se regula la entrada de aire del mechero y se observa los tipos de llama.

Experiencia 2: Estudio de la llama.o Se cierra completamente el anillo regulador de la entrada de aire.

o Cogemos con una pinza una capsula de porcelana y la calentamos directamente con la llama.

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o Se observa la formación de un sólido negro debido a la combustión incompleta.

o Se abre el anillo regulador de la entrada de aire.

o Colocamos nuevamente la capsula de porcelana a la llama.

o Observamos que el sólido negro formado en la base de la capsula de porcelana empieza a desaparecer, esto debido a la combustión completa.

o Introducimos un alambre de nicrom en la parte más baja de la llama, observando que no sucede nada.

o A medida que vamos subiendo el alambre de nicrom observamos que este comienza a calentarse debido al incremento de la temperatura.

o Se coloca sulfato de cobre en la punta del alambre de nicrom y se lleva hacia la llama observando que se forma una llama de color verde.

Experiencia 3: Determinación de la densidad de un materialo Método geométrico.

Se determina el peso de los prismas llevándolos a la balanza. Mediante el uso del vernier hallamos las dimensiones (largo, ancho, alto). Una vez obtenido las dimensiones y el peso procedimos a hallar a la densidad con la

siguiente fórmula:

Solido Masa(g) Forma Volumen(ml) Densidad(g/ml)

Fe 60,08 g Prisma. 8 ml 7,44 g/ml

Al 59,93 g Prisma. 7,32 ml 8,18 g/ml

Bronce 59,77 g Prisma. 24 ml 2,50 g/ml

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o Método de la Probeta.

Se llena con Agua la probeta registrando el volume(V0).

Se introduce el Prisma (con cuidado) en la probeta obteniendo un nuevo volúmen (Vf)

Se procede a reemplazar los valores en la formula.

V=∆V=Vf-V0

.

Solido V0 (cm3) Vf (cm3) V= ∆V (cm3)

Fe 170 cm3 178 cm3 8 cm3

Al 150 cm3 172 cm3 22 cm3

Bronce 150 cm3 157 cm3 7 cm3

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Experiencia 4:Determinacion de la temperatura con un sensor de temperatura Pasco

o Se coloca 100 ml de agua en un vaso de precipitados de 200 ml.

o Se conecta el sensor de temperatura Pasco a la computadora.

o Se procede a fijar la pinza bureta con la nuez doble en el soporte universal.

o Se fija el sensor de temperatura a la pinza.

o Se enciende el mechero Bunsen.

o Se coloca el tetrápode y sobre este la rejilla de asbesto.

o Se posa el vaso de precipitados con agua sobre la rejilla.

o Sumergimos el sensor de temperatura Pasco en el vaso de precipitados con agua.

o Empezamos a monitorear las lecturas de las temperaturas.

T0 T0 2min T0 4min T0 6min T0 de

ebullición

2 min después de

ebullición

18 0C 40.3 0C 62.4 0C 81.5 0C 92.5 0C 93.3 0C

SENSOR DE TEMPERATURA PASCO

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o ¿A qué temperatura hirvió el agua en su experimento?

El agua hirvió a 92.5 0C

o ¿Por qué hay diferencia entre la temperatura de ebullición del agua a nivel del mar y el resultado de su experimento?

Porque a nivel del mar la presión atmosférica es mayor, y en el experimento el agua vence más rápido la presión atmosférica.

Cuestionario

1. Ahora usted conoce el laboratorio, sus instalaciones y algunas de sus instalaciones para brindarle seguridad y remediar accidentes; indique por lo menos 5 situaciones que pondrían en riesgo un buen uso del mechero Bunsen.

Una fuga de gas podría presentarse en el experimento, siendo un gran problema para los integrantes del grupo.

Producirse una inflamación de la llama en proporciones mayores afectando a las personas que estén en su alrededor.

Se tape la zona donde el oxígeno ingresa produciendo daños. Escaparse la manguera por no sujetarla correctamente produciría un gas nocivo y dañino para los

integrantes del grupo. El mechero solo debe ser manipulado por una sola persona, la manipulación de más integrantes

podría producir accidentes

2. En qué zona de la llama no luminosa existe exceso de oxigeno y en qué zona se tiene exceso de combustible.

En la zona del cono exterior ocurre un exceso de oxígeno, puesto que se aleja del foco, y es también donde existe mayor cantidad de temperatura; en el cono interior es donde se produce exceso de combustible y es donde la temperatura es menor.

3. Cuáles son las zonas de menor y mayor temperatura en una llama y a que se debe dicha diferencia.

La parte más caliente es la zona oxidante, y su alta temperatura se debe a la gran cantidad de oxígeno que reacciona en esta parte de la llama, se encuentra en el contorno de la llama. La parte más fría es la zona reductora (cono interior), y su baja temperatura se debe a la poca cantidad de oxígeno que reacciona en esa parte de la llama, se encuentra en la zona más próxima a la boquilla del mechero.

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4. Averigüe el origen del gas natural y los procesos petroquímicos.

El gas natural se originó hace millones de años como producto de la descomposición de las plantas y animales que fueron atrapados en el interior de la Tierra, bajo gruesas capas de fango, arena y lodo.

Como otros combustibles fósiles, el gas natural se encuentra atrapado entre formaciones rocosas. Estas formaciones pueden ser de tres clases: las rocas permeables o porosas, las rocas impermeables que impiden que el gas natural escape de sus depósitos, y la capa rocosa cercana a la superficie terrestre (Sial).

La petroquímica es el proceso por el cual se obtiene productos derivados de los hidrocarburos, principalmente del petróleo y el gas natural. Dichos productos se convierten en las materias primas (insumos) de los procesos productivos de otras industrias, como la fabricación de plásticos, fertilizantes, asfaltos, fibras sintéticas, etc.

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5. Encienda una vela ordinaria y estúdiela atentamente cuando se quema. Describa exactamente lo que se observa.

Al comienzo tenemos los materiales, procedemos con el encendido de la vela y notamos que al comienzo la llama es pequeña y de color azul como también de amarilla, mientras pasa el tiempo observamos como esta se incrementa por la presencia del oxigeno hasta alcanzar una estabilidad, al observar la vela detenidamente tenemos que al comienzo es de color azul, luego cambia de color a un amarillo anaranjado opaco y luego ya en la parte final observamos que el amarillo se vuelve claro y se mantiene constante , el calor que produce es el motivo por el cual la cerilla de derrite y la mecha se consume quemándolo, este proceso ocurre lentamente por lo mismo que al comienzo la temperatura es menor que la que se produce en el cono superior.

6. ¿Qué otros tipos de mecheros conoce usted?

Mechero Teclu

Mechero Meker

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7. Explique las causas que originan la explosión de balones de gas propano.

8. Definir brevemente los siguientes términos y conceptos.

a) Quemar :

b) Arder:

c) Candela:

d) Combustión

e) Combustible

f) Humear

g) Humo

h) Incendio

i) Llama

j) Comburente

k) Atmosfera oxidante

l) Atmosfera reductora

m) Fumar

n) Smog

9. Describa la reacción de combustión del constituyente del gas natural.

10. Calcule cuantos ml de una disolución acuosa de acido sulfúrico de densidad 1.83 g/ml y de 93% en peso se debe tomar para preparar un litro de disolución de dicho compuesto que constituye un gramo de soluto por cada ml de disolución?

11. La aspirina tiene una densidad 1,40 g/cm3.¿cual es el volumen en cm3 y en ml de una tableta de aspirina que pesa 135 mg?

12. Como determinaría el volumen de un sólido soluble en agua.

13. ¿Qué diferencia existe entre calor y temperatura?

14. ¿Por qué flota el hielo en el agua?

6. Resultados y análisis de los resultados. Resultados

Experiencia 1El mechero se encuentra en buen estado y completo; se verifico que se encuentra fijo y se procedió a aperturar la llave del gas.Se procedió a encender el fosforo al borde del vástago para encender el mechero, luego se procedió a regular la entrada de aire del mechero para observar los tipos de llama. Experiencia 2Se observa que al sujetar la cúpula de porcelana sobre el mechero Bunsen con la entrada de aire completamente cerrada (llama luminosa), la base de la cúpula comienza a adquirir un color negro; se abrió la entrada de aire del mechero y se vuelve a colocar la cúpula sobre la llama y el color negro de la base desaparece.

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Al exponer el alambre de nicrom en la parte más baja de la llama este no se calienta, conforme vamos subiendo el alambre este comienza a tomar temperatura.

Al tomar un poco de sulfato de cobre con el alambre de nicrom y exponerlo a la llama se observa que se quema desprendiendo una llama de color verde.

Experiencia 3 Método Geométrico Se procede a pesar en la balanza la masa de los prismas, a continuación se comenzó a tomar las medidas mediante el uso del vernier

Método de la ProbetaSe toma el peso (masa) en la balanza y se apunta, posteriormente se coge una probeta y se llena cierto volumen de agua (V0) para luego sumergir con sumo cuidado el prisma en la probeta obteniendo un nuevo volumen (VF)mirando la probeta de frente, repitiendo los pasos para cada uno de los materiales.

Experiencia 4

Se coloca a hervir el vaso precipitado con agua en una malla con asbesto sobre el mechero Bunsen, y procedemos a sujetar el sensor de temperatura en las pinzas de bureta y se sumergió en el vaso precipitado con agua.

Análisis de resultados Experiencia 1Del experimento se observa que al encender el mechero y variar el flujo de aire cambia el color de la llama esto debido a los diferentes estados de combustión Experiencia 2Del experimento se observa que al exponer la cúpula ante la llama luminosa esta adquiere un color negro, esto se debe a la formación de carbono (hollín) por combustión incompleta de la llama.

C3 H8 (g) + 3O2 (g) → C (g) + 2CO (g) + 4H2O (l)

Se observa que al volver a colocar cúpula el color negro de la base desparece, esto se debe a que el hollín (C) reacciona con el oxigeno en una combustión completa con exceso de oxigeno y se convierte en dióxido de carbono.

La parte interior de la llama no luminosa es solo gas sin combustionar.

La energía de la llama posibilita la excitación energética de algunos átomos. Cuando estos átomos excitados regresan al estado fundamental emiten radiación de longitudes de onda características para cada elemento.

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Esta energía emitida por los elementos, en este caso en la región visible del espectro electromagnético, es lo que se conoce como espectro de emisión, la coloración de la llama es causada por un cambio en los niveles de energía de algunos electrones de los átomos de los elementos. Para un elemento en particular la coloración de la llama es siempre la misma, independientemente de si el elemento se encuentra en estado libre o combinado con otros.

Experiencia 3Método Geométrico Se procede con el pesaje, la medición de los prismas para así poder obtener:- Masa (g)- Altura (cm)- Ancho (cm)- Largo (cm) Reemplazarlas en la formula y de esta manera hallar la densidad de dichos materiales.

Método de la ProbetaLuego de pesar los prismas se introducen los mismos en la probeta llena con un volumen determinado y se obtiene un nuevo volumen en la probeta, para tener el volumen lo menos erróneo posible se mira la probeta de frente. De esta manera la densidad es la variación de volumen sufrida por el agua en la probeta. Experiencia 4

Se coloca el sensor de temperatura al vaso de precipitados con agua para recepcionar y monitorear: Las lecturas

- Las temperaturas.- Los tiempos.- Los gráficos.

7. Gestión de subproductos o residuos de las experiencias.fdsgfdsgfdgdfg

8. Conclusiones

ELEMENTO COLOR DE LA LLAMA INTENSIDAD (Å)

Ba Verde Claro Baja 5.150

Ca Rojo - Anaranjado Media 6.060

Cu Azul verde - intenso Media 5.790 - 5.850

Cr Amarillo Media 5.790 - 5.850

Cs Rojo Claro Media 6.520 - 6.940

In Violeta - Rosado Media 4.510

K Violeta Alta 4.044

Li Rojo - Intenso Alta 6.710

Na Amarillo Muy Alta 5.890 - 5.896

Pb Azul Gris Claro Escasa -----

Sr Rojo Media 6.620 - 6.880

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De lo experimentado se puede concluir:

1. Existen diferencias entre la llama luminosa y la no luminosa tanto en cantidad luminosa como en cantidad de calor.

1) Válvula del aire cerrada.2) Válvula medio abierta.3) Válvula abierta 90% 4) Válvula completamente abierta (llama azul crepitante)

2. El tipo de combustión depende de la cantidad de oxigeno que pasa por el anillo regulador de la entrada de aire (completa cuando si la entrada de aire está abierta e incompleta si esta se encuentra cerrada)

3. En la parte inferior de la llama se encuentra la zona fría donde no hay combustión por ese motivo no hay incremento de temperatura en el alambre de nicrom.

4. Descubrimos que no solo se puede hallar la densidad de manera geométrica sino también de manera experimental mediante la masa y la variación del volumen de agua sufrido en la probeta con la introducción del prisma.

5. La temperatura de ebullición cambia según el lugar donde se mida, esto debido a la presión atmosférica ya que en los sitios de menor presión atmosférica la presión del vapor de agua iguala más rápido dicha presión.

6. El punto de ebullición no depende del volumen del agua. 9. Bibliografía

1. http://es.wikipedia.org/wiki/Mechero_Bunsen Mechero bunsen tipos de llamas (7/12/2014).

2. https://espanol.answers.yahoo.com Combustión del hollín (24/03/2015).

3. http://www.frlp.utn.edu.ar/grupos/aepeq/textespect3.html Espectros de los elementos (24/03/2015)

4.5.6.7.8.9.10.