Informe de Laboratorio_Rev.01
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INFORME LABORATORIO DE
QUÍMICA
Nombre : Joel Navarrete Gonzalo Bravo Marco Aranguiz Patricio Cisterna
Profesor : Jorge Rivas Fecha : 30/05/2016.-
![Page 2: Informe de Laboratorio_Rev.01](https://reader030.fdocuments.es/reader030/viewer/2022020517/577c7edb1a28abe054a294b9/html5/thumbnails/2.jpg)
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RESUMEN:
La mayoría de las sustancias pueden existir en cualquiera de los tres estados de la materia, solido, líquido o gaseoso dependiendo de la presión y la temperatura a la que se encuentren, los sólidos tienen una forma definida y difícil de comprimir. Los líquidos fluyen libremente y están limitados por superficies que forman por si solos. Los gases se expanden libremente hasta llenar el recipiente que los contiene y su densidad es mucho menor que la de los líquidos y sólidos.
Las moléculas tienen una cierta libertad de movimiento en el espacio. Estos grados de libertad microscópicos están asociados con el concepto de orden macroscópico. Las moléculas de un sólido están colocadas en una red y su libertad está restringida a pequeñas vibraciones en torno a los puntos de una red. En cambio un gas no tiene un orden espacial macroscópico .Sus moléculas se mueven aleatoriamente y las fuerzas de atracción entre sus moléculas son tan pequeñas en cada una de ellas.
En esta experiencia se desarrollaron 4 experimentos para dar origen a nuestro informe realizando comentarios sobre las experiencias realizadas a los largo de esta jornada. Experiencia 1
• Determinación del contenido de ácidos en vinagre y jugo de limón comercial. • Solución con ácido acético diluido en agua destilada logrando la reacción. • Solución con ácido cítrico diluido en agua destilado.
A partir de la titulación potenciometrica de soluciones diluidas de vinagre y jugo de limón se determinó la concentración de ácido acético y ácido cítrico en productos de uso cotidiano por solución. Experiencia 2
• Determinación de la masa molar del zinc. • Se determinó la masa molar del zinc.
Experiencia 3
• Determinación potenciometrica de la concentración de H3PO4 en bebidas cola. • Experimento con Coca-Cola des gasificada y observar el pH.
Se procede a detallar las experiencias desarrolladas en el laboratorio de ciencias, por nosotros en el laboratorio.
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DESARROLLO:
Experiencia N°1
Determinación del contenido de ácidos en vinagre y jugo de limón comercial
Mediciones de pH Volumetría Acido –Base. Actividad #3
Determinación del contenido de ácidos en vinagre y jugo de limón comercial.
Introducción de la experiencia: La mayor parte de los materiales con los que interactuamos en la vida cotidiana son mezclas de sustancias puras. Muchas de estas mezclas son homogéneas, es decir, sus componentes están entre mezclados de manera uniforme en el nivel molecular. Las mezclas homogéneas se denominan soluciones, en el mundo que nos rodean abundan ejemplo de soluciones, por ejemplo el aire que respiramos es una solución de varios gases, el latón es una solución solida en cobre. Los fluidos que corren en nuestro cuerpo son soluciones y transportan una gran variedad de nutrientes indispensables y otros materiales. Las soluciones pueden ser solidos, líquidos, gaseosos, cada una de las sustancias de una solución es un componente de la solución. El proceso de la disolución: Se forma una solución cuando una sustancia se dispersa de manera uniforme en otra. Con la excepción de las mezclas de gases, todas las soluciones implican sustancias en una fase condensada. Las sustancias en los estados líquidos y solidos experimentan fuerzas de atracción intermolecular que mantiene juntas las partículas individuales. Las fuerzas intermoleculares que mantienen juntas las partículas individuales .Las fuerzas intermoleculares operan también entre una partícula de soluto y el disolvente que la rodea. El vinagre es un líquido miscible, con sabor agrio que proviene de la fermentación acética del vino. El vinagre contiene típicamente una concentración que va de 3% al 5% de ácido acético. Los vinagres naturales también contienen pequeñas cantidades de ácido tartárico y ácido cítrico. El jugo de limón es un líquido miscible con sabor ácido. El jugo de limón comercial contiene típicamente una concentración que va desde 4.6% hasta 5,2% de ácido cítrico y que también contiene pequeñas cantidades de agua tratada, citrato de sodio,enturbiante líquido(abietato de glicérico),saborizante idéntico al natural de limón, ácido ascórbico, benzoato de sodio, colorantes, betacorateno y cúrcuma. Objetivos:
• Determinar la concentración de ácido acético en una muestra de vinagra comercial • Determinar la acidez total en una muestra de jugo de limón comercial.
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Parte experimental: Materiales y reactivos: 1 Bureta de 25 mL. 3 Matraces Erlenmeyer de 250 mL. 2 Matraz volumétrico de 250 mL. 2 Pipeta volumétrica de 25 mL. 1 probeta graduada de 100 mL. Solución de NaOH aproximadamente 0,1 M. Hidrogenoftalato de potasio. Fenolftaleína. Vinagre comercial Jugo de limón comercial. Procedimiento: Valoración de la disolución de NaOH aproximadamente 0,1 M.
• 2 gramos de NaOh que se deben mezclar con 500 mL de agua destilada para generar solución.
• Se realizó el pesaje de NaOH 2 gramos en solución, en matraz se disolvió esta mezcla para quedar en forma homogénea.
• Se etiquetaron todas las soluciones para no mezclar equivocadamente.
Determinación del contenido de ácido acético de vinagre comercial.
• 500 mL de agua destilada. • 50 mL de vinagre (ácido acético de vinagre comercial). • En otro matraz se colocó 50 mL de vinagre 3 gotas de solución Fenolftalena en solución
agitando para integrar en solución. • Se etiquetaron todas las soluciones para no mezclar equivocadamente.
Determinación del contenido del ácido cítrico del sucedáneo de limón.
• 500 mL de agua destilada. • 50 mL de jugo de limón (ácido cítrico del sucedáneo de limón). • Una observación que se encontró en los elementos a trabajar fue que ácido cítrico en jugo
de limón comercial en bureta estaba rota en la parte de abajo.
• En otro matraz se colocó 50 mL de sucedáneo de limón 3 gotas de solución Fenolftalena en solución agitando para integrar en solución.
• Se etiquetaron todas las soluciones para no mezclar equivocadamente. Se colocó bureta NaOH se dejó en 0 para luego colocar en matraz para lentamente ir tomando un tono rosáceo para ambas soluciones (ácido cítrico del sucedáneo de limón y ácido acético de vinagre comercial), adicional ha ello debíamos agitar para ir incorporando la solución.
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Cálculos del ácido acético Resultados y discusión: A partir de los siguientes resultados de la experiencia en vinagre Ácido acético=formula vinagre
CH3 COOH+NOOHàCH3 COOH Na+H2O Ca*Va =Cb*Vb
V1=Ca=!,#∗%&,&
'!= 0,00954 ∗ M ∗ '!!
'!= 0,954 Mol acido acetico
V2=Ca=!,#∗%',&
'!= 0,00954 ∗ M ∗ '!!
'!= 0,95 Mol acido acetico
V3=Ca=!,#∗%&,&
'!= 0,00954 ∗ M ∗ '!!
'!= 0,954 Mol acido acetico
',∗%
%∗ 100 = 42,8 Desviación Estándar
Profesor 47,7 Experiencia 1 45,7 Experiencia 2 47,7
Estos son los valores de volumen obtenidos Se debió cambiar elemento succionador ya que costaba mucho realizar la succión y descarga para soluciones. Se vierte solución NaOH en vaso precipitado en bureta para dejar sin burbuja de aire para dejar al ras y luego en matraz con gotas Luego matraz con solución de vinagra para que comience Experiencia 1 parte 2 con ácido cítrico Ácido cítrico jugo de limón: Cálculos con ácido cítrico
COOH+CH2+CH2+COOHàNOOH
H3+3NaOH+3NaOH à(CT3) Na3+H20
Ca*Va =Cb*Vb Ca = (0,1 ∗ 53,8)/(50 ∗ 3) = 0,0358 ∗ M ∗ '!!
'!= 0,358 Mol de ácido cítrico
Ca = (0,1 ∗ 53,7)/(50 ∗ 3) = 0,0358 ∗ M ∗ '!!'!
= 0,358 Mol de ácido cítrico
Ca = (0,1 ∗ 53,9)/(50 ∗ 3) = 0,0358 ∗ M ∗ '!!'!
= 0,359 Mol de ácido cítrico
V1= % =>= 0,358 ?@A
B∗ 192 ?@A
B∗ 0,1 = 6,8736%(=
>)Mol
V2= % =>= 0,358 ?@A
B∗ 192 ?@A
B∗ 0,1 = 6,8736%(=
>)Mol
V3= % =>= 0,359 ?@A
B∗ 192 ?@A
B∗ 0,1 = 6,8928%(=
>)Mol
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6
D,EDD1F%,E%,E
∗ 100 = 43%Desviación Estándar
6,866±0,028 es la desviación estándar
Experiencia 1 53,8
Experiencia 2 53,7
Experiencia 3 53,9 Al retirar de solución de jugo de limón y colocar en matraz y en bureta la solución de NaOH, retirando el aire de la columna y dejando al ras de 0 para comenzar mediante la apertura lenta en bureta sobre el matraz que tiene solución de ácido cítrico, sé comienza a observar que comienza a cambiar de color debemos agitar para evitar lo más posible que se coloque rosado, este proceso se logra al 53,9 colocándose totalmente rosado. Materiales y Métodos: Reactivos y materiales 1 Bureta de 25mL 3 Matraces Erlenmeyer de 250 mL 2 Matraz volumétrico de 250 mL 2 Pipeta volumétrica de 25 mL 1 probeta graduada de 100 Ml Solución de NaOH aproximadamente 0,1 M Hidrogeno Ftalato de potasio Fenolftaleína Vinagre comercial Jugo de limón comercial. Comentarios con respecto a la experiencia del Ácido cítrico, ácido acético y la coca cola:
Experimentalmente su trabajo fue bueno porque entre un dato y otro no hay mucha variación pero significa que hubo datos precisos , el NoH es muy higroscópico adsorbiendo mucha agua del medio ambiente donde el frasco está abierto , entonces depende donde este el NOH esté ubicado arriba o abajo esto significa que no son 2 gramos en peso es menor además de venir otras sustancias como carbonato de sodio ,es decir el 0.1molar no correspondería a un valor entre 0.7 a 0,8 molar
Como conclusión antes de hacer una medición de un ácido donde se utilice NOH se debe estandarizar la solución con un patrón conocido.
II. Experiencia N° 2 Probeta Invertida Determinación de la masa molar del Zinc.
Actividad 2
Determinación de la masa molar ZINC
La mayoría de las sustancias pueden existir en cualquiera de los tres estados de la materia: Sólido, liquido o gaseoso dependiendo de la presión y la temperatura a la que se encuentra. Los sólidos tienen una forma definida y son difíciles de comprimir. Los líquidos fluyen libremente y
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están limitados por superficies que forman por si solos. Los gases se expanden libremente hasta llenar el recipiente que los contiene y su densidad es mucho menor que la de los líquidos y sólidos. Las moléculas tienen una cierta libertad de movimientos en el espacio Estos grados de libertad microscópicos están asociados con el concepto de orden macroscópico. Las moléculas de un sólido están colocadas en una red. En cambio un gas no tiene orden espacial macroscópico. Sus moléculas se mueven aleatoriamente y las fuerzas de atracción entre sus moléculas son tan pequeñas que cada una de ellas se mueve de forma libre y en esencia independiente de las otras. Los gases sujetos a cambio de temperatura y presión se comportan en forma más previsible que los sólidos y los líquidos Se han desarrollado leyes que relacionan las variables macroscópicas en los gases ideales estas variables incluyen la presión (P) el volumen (V) y la temperatura (T). El gas hidrogeno producido en la reacción burbujea en la probeta de tal manera que va desplazando al agua. El volumen del agua desplazado equivale al volumen de gas desprendido en la reacción el cual entonces se lee en la probeta Con respecto a la presión que se ejerce por el gas hidrogeno, este se determina a partir de la presión total (Pt) dentro del sistema en el que se ha recogido y que es igual a la presión atmosférica (P atm) Objetivos: Determinar la masa molar del zinc Adquirir nociones de las leyes que rigen los gases Aprender a determinar los moles de un más por desplazamiento de un volumen. Materiales y reactivos utilizados: Zinc puro, Zinc Ácido clorhídrico concentrado HCI soporte universal Nuez Pinza Balanza granataria Vidrio de reloj Espátula Probeta de 100 mL Tubo de ensayo Vaso precipitado de 500 mL Manguera de goma} tapón con salida de vidrio Termómetro Regla pipeta volumétrica de 10 mL Propipeta En esta experiencia se debe trabajar con recipiente con agua y probeta para ver el desplazamiento de agua mediante la reacción de ácido clorhídrico en matraz junto a metal que es zinc con un peso de 0,3 gramos y ver el burbujeo producido y ver el reactivo cuanto queda de sobrante, y observar en probeta cuanto se desplaza
Masa de Zinc 0,3 gramos Ácido clorhídrico 45 mL Columna de H2O 158 mm
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Se debe dejar depósito de agua probeta invertida para realizar este experimento se deja frasco con manguera para conectar con matraz que llevara el gas producido por la reacción de ácido clorhídrico y el zinc hasta que material deje de reaccionar. Se deja en vaso precipitado 45 ml de ácido clorhídrico extraído de bidón ,luego muy rápido se introduce 0,3 gramos de zinc en matraz cerrado para lo menos posible tener contacto y comienza reaccionar observándose el burbujeo en el metal y así poder observar que el gas comienza a desplazar columna de agua en probeta que se encuentra en depósito de agua llegando a 158 mm de hidrogeno, es una experiencia que no dura mucho ,pero muy peligrosa por el ácido y la manipulación, se observa que en clases esto se ve con gases, pero en esta experiencia los datos son los siguiente
Presión Atmosférica 1 Atm
Temperatura del agua 20 °C
Columna de H2O 158mm Hidrogeno
Se observa que nivel de probeta baja muy rápido, conforme se observa reacción química, la columna de agua de probeta disminuye desplazada por el gas de la reacción.
Cálculos de la experiencia realizada del zinc
760 mmHg10,33 mmHg
=X
158 mm= 116,24 mmHg
760 − 116,24 + 17,5 = 1628,26 mmHg
Zn = 0,31 pH =626,26760
= 0,8240 Atm
mmHg =pH2 ∗ Vh2R ∗ T
=0,8240 ∗ 0,158L0,08205 ∗ 293
=0,13019224,0406
³ = 0,005415 mol de H20
1mol de Zn1mol H20
=X
0,005415= 0,005414 moles de Zn
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Masa atómica+ !,[#!,!!'%#'
= 57,248 \]^@A
Zinc
ERROR 57,248 − 65,1
65,4∗ 100 =12,46 % de error
Experiencia y comentario de la experiencia del zinc: Tienen que pensar las condiciones de presión y temperatura no son las adecuadas no estamos hablando de condiciones ideal que no tenemos , pero estamos suponiendo que la presión es 1 una atmosfera (760 mm Hg mercurio)pero es menos de una atmosfera puede ser 0.8 o 0.7 no era 1 y la visión de volumen porque la probeta no mide exactamente volumen pero el volumen no es la problemática . La temperatura es la del agua no la del gas y la formula , estamos considerando el hidrogeno como gas ideal para las condiciones del laboratorio, que en la realidad eso no es así .
III Experiencia Coca-Cola Des-gasificada. Determinación potenciometrica de la concentración de H3PO4 en bebidas cola.
Introducción de lo desarrollado: Los métodos potenciómetros de análisis se basan en las medidas del potencial de las celdas electroquímicas en ausencias de corrientes apreciables. Desde hace mucho tiempo las técnicas potencio métricas se han utilizado para la detención de puntos finales en métodos volumétricos de análisis. El equipo requerido potenciometrico incluye un electrodo de referencia, un electrodo indicador y un dispositivo para medir el potencial. El potencial de un electrodo indicador adecuado se puede utilizar para establecer el punto de equivalencia de una valoración (valoración potenciometrica) El punto final potenciometrico es ampliamente aplicable y proporciona datos más precisos que los métodos que utilizan indicadores Este tipo de valoraciones es muy útil en la valoración de soluciones coloreadas, turbias y para detectar la presencia de especies insospechadas en la solución. La utilidad del pH como una medida de la acidez o basicidad de un medio acuosos y la amplia disponibilidad de electrodos indicadores de pH (electrodo de vidrio) han hecho que las medidas potenciometricas sean una de las medidas más utilizadas en el análisis químico. En esta experiencia se utilizara Coca-Cola des gasificada y disuelta en agua destilada y se debe realizar mezcla manualmente ir incorporando agua destilada en matraz y luego colocar en bureta para comenzar a depositar en matraz con solución de coca cola Se debe limpiar sonda de pH con agua destilada para alcanzar un pH de 3,40
• Relación entre potencial y pH • Electrodo de ph • Valoraciones potenciometricas
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Objetivos: 1 conocer algunos conceptos teóricos, procedimientos y lenguaje para la medición de ph 2 construir una curva de valoración potenciometrica experimental para la determinación de la concentración de H3PO4, por valoración potenciometrica. Parte experimental Materiales y reactivos: Balanza analítica Plancha de calentamiento con sistema manual en nuestro caso pH metro, electrodo combinado de vidrio Material volumétrico, espátula, propipetas, agitador magnético y termómetro Hidróxido de sodio (250 ml, 0,02 N) Botellas de 250 mL de bebidas comerciales (ejemplo Pepsi-cola, Coca-Cola) Procedimiento: 1desgasifique la muestra de cola (Pepsi-cola y la Coca-Cola) Colocando la muestra de aproximadamente 100 mL de la solución en baño de maría por 20 minutos a 50 °C para eliminar el di oxido de carbono (CO2), presente en la misma Resultados y discusiones De acuerdo a la 2° derivada y utilizando la ecuación 1 el volumen equivalente es Según esto el cálculo para el contenido de H3PO4 es: Coca-Cola V=𝑉 𝑎𝑝𝑟𝑜 + 𝐴𝑣 (2 𝑑𝑒𝑟𝑖𝑣𝑎𝑑𝑎)/(2 𝑑𝑒𝑟𝑖𝑣𝑎𝑑𝑎 + (2 𝑑𝑒𝑟𝑖𝑣) Vb=17 + 0.5 ∗
!,'D!,'Dl#,[1
= 17,648 𝑚𝐿
H3PO4+NaOHàNaH2PO4+H2O NaOHPO4+NaOHàNaOHPO4+H20 NaOHPO4+NaOHàNaPO4+H20 H3PO4+3NaOHàNa3PO4+3H2O
Tr = 0,2286 ∗ 100 = 0,2286%
pqFr s
tF#=1,165X10³=0,001165
Para determinar el punto final de la titulación se utilizó el resultado de la 1° y 2° derivada .Los resultados se muestran a continuación en la figura.
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Figura 2
En el eje X se observa valor del Ph (0,12) En el eje Y se observa valor de volumen (0,30) Aplicando datos iniciales de calculadora la 1 y 2 derivada los resultados se muestran en figura 3 y 4
Figura N°3
Eje X datos del volumen (0 al 26) Eje Y datos del Ph (1,-1.5)
0
2
4
6
8
10
12
0 5 10 15 20 25 30
PH2
PH2
-‐1,5
-‐1
-‐0,5
0
0,5
1
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26Serie1
![Page 12: Informe de Laboratorio_Rev.01](https://reader030.fdocuments.es/reader030/viewer/2022020517/577c7edb1a28abe054a294b9/html5/thumbnails/12.jpg)
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Figura N°4
Eje X datos del volumen (0,26) Eje Y datos del Ph (0,1.2)
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26
Serie1
![Page 13: Informe de Laboratorio_Rev.01](https://reader030.fdocuments.es/reader030/viewer/2022020517/577c7edb1a28abe054a294b9/html5/thumbnails/13.jpg)
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CONCLUSIÓN
En general al analizar los datos, resultados y procedimientos de todos los experimentos, podemos estar de acuerdo que si hay concordancia entre lo que se esperaba como resultado de los cálculos teóricos en contraste de los datos en laboratorio (práctico), esto considerando que a pesar de no contar con las mediciones exactas o mejor dicho no contar con las condiciones ideales, como por ejemplo temperatura ambiente que pudo variar en la toma de datos, es de importancia también la presión atmosférica, como ejemplo en el experimento de titulación del hidrogeno la temperatura del agua y gas obtenido no se consideraron, o incluso humedad del hidróxido de sodio que probablemente haya hecho variar los valores resultantes de las mediciones en la experiencia de la Coca cola como ejemplo. En el caso del cálculo de la desviaciones estándar (ácido acético) según valor teórico fue 42,8% v/s el práctico con su máximo de 47,7% (4,9% diferencia entre teórico y experimental), el mínimo de 45,7% (2,9% diferencia entre teórico y experimental), habla de una buena técnica y de existir una condición cercana a la ideal. Estos errores si están dentro de las consideraciones que debemos tomar para cualquier experimento de laboratorio, a pesar de esto creemos en el éxito demostrado de todas las experiencias realizadas.
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BIBLIOGRAFÍA, PARA EXPERIENCIA REALIZADAS EN LABORATORIO.
La ciencia central, Brown, Lemay, Bursten, séptima edición séptima. Libro solicitado a biblioteca UNAP. Química general, Raymond Chang, séptima edición Libro solicitado a biblioteca UNAP