Conservacion De La Masa.docx

PESO EQUIVALENTE QUIMICO Villarte Jarro Carla Rebeca Departamento de industrias, FCyT UMSS, Cbba Bolivia. Telf.:4291767

Fecha:13/10/2018

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Resumen En este informe se encuentra todo aquello que realizamos en el laboratorio de química general sobre la experiencia de peso equivalente químico, en el cual determinaremos los pesos equivalentes del magnesio y del carbonato de calcio. Utilizamos elementos de laboratorio: cuba hidroneumática, probeta de 100 ml., balanza analítica, matraz Erlenmeyer de 250 ml, vaso de precipitado de 100 ml, bureta de 25 ml y hornilla eléctrica, y de reactivos utilizamos magnesio, acido clorhídrico, solución 1N de ácido clorhídrico, y carbonato de calcio, con todos estos materiales determinamos, datos esenciales para luego determinar los pesos equivalentes del magnesio y carbonato de calcio mediante cálculos, este experimento se debe realizar de manera precisa y con responsabilidad y observar todo lo que ocurre en el experimento. Palabras clave: Presión de un gas, presión atmosférica, presión hidrostática, presión barométrica, estequiometria.

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1.INTRODUCCION En este informe se da a conocer sobre el peso equivalente químico, tanto de un elemento, el magnesio y de un compuesto, carbonato de calcio Para poder comprender más sobre la experiencia aclararemos algunos conceptos: 1.1. Presión de un gas La presión de un gas se origina por el choque de sus moléculas con las paredes del recipiente que lo contiene. Cuantas más moléculas choquen mayor será la presión y cuanto más rápido se muevan (que es lo mismo que estar a mayor temperatura), mayor será la presión. La presión se define como una fuerza aplicada por unidad de área, es decir, una fuerza dividida por el área sobre la que se distribuye la fuerza.

Presión = Fuerza / Área

La presión de un gas se observa mediante la medición de la presión externa que debe ser aplicada a fin de mantener un gas sin expansión ni contracción.

Para visualizarlo, imaginen un gas atrapado dentro de un cilindro que tiene un extremo cerrado por en el otro un pistón que se mueve libremente. Con el fin de mantener el gas en el recipiente, se debe colocar una cierta cantidad de peso en el pistón (más precisamente, una fuerza, f) a fin de equilibrar exactamente la fuerza ejercida por el gas en la parte inferior del pistón, y que tiende a empujarlo hacia arriba. La presión del gas es simplemente el cociente f / A, donde A es el área de sección transversal del pistón.

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1.2. Presión atmosférica Se conoce como presión atmosférica a aquella presión que ejerce el aire en cualquier punto de la atmósfera. Si bien cuando uno se refiere a este tipo de presión se está hablando de la presión atmosférica que ocurre sobre el planeta tierra, la misma cuestión puede hacerse extensible a otros planetas e incluso satélites. El valor medio de la presión de la atmósfera terrestre es de 1013.25 hectopascales o milibares a nivel del mar, la cual está medida a una latitud de 45° La presión atmosférica normalizada, 1 atmósfera, fue definida como la presión atmosférica media al nivel del mar, que se adoptó como exactamente 101 325 Pa o 760 Torr. Sin embargo, a partir de 1982, la IUPAC recomendó que, si se trata de especificar las propiedades físicas de las sustancias, la "presión normalizada" debería definirse como exactamente 100 kPa o (≈750,062 Torr). Aparte de ser un número redondo, este cambio tiene una ventaja práctica porque 100 kPa equivalen a una altitud aproximada de 112 metros, que está cercana al promedio de 194 m de la población mundial.1 .1.3. Presión barométrica La presión barométrica es el valor de presión atmosférica que se mide en un punto cualquiera por encima del nivel del mar. 3

Para medir los valores de la presión barométrica se emplea el barómetro. Este instrumento fue inventado en 1643 por Evangelista Torricelli, quien utilizó un tubo abierto por uno de sus extremos para introducir mercurio en su interior, verificando que el nivel del mercurio bajaba hasta una altura de 760 mm, independientemente del diámetro o la forma del tubo. De esta manera, llegó a la conclusión de que existía una fuerza contraria que impedía que bajara el mercurio por debajo de ese valor. 1.4. Presión hidrostática Se conoce como Presión Hidrostática a la parte de dicha presión en la que el peso de un fluido que se encuentra en reposo. Cabe destacar que en un fluido que se encuentra en este estado la única presión que se encuentra es la que ya nombramos, siendo asi la presión que sufren dichos cuerpos que se encuentran sumergidos en un líquido por el hecho de que estos se sumergen en el mismo. Es decir, la presión hidrostática es la presión o la fuerza que esta puede ejercer o llegar a provocar, tratándose de la misma forma de la presión como ya hemos dicho a la que se aplica un elemento por el hecho de sumergirlo. El líquido provoca una fuerza sobre el fondo y los laterales del recipiente además de la superficie del objeto que se sumerge, esta a su vez provoca que el objeto entre en un estado de reposo además de una fuerza perpendicular en las paredes de dicho envase donde se está experimentando. El problema e importancia de esta investigación es para conocer mas sobre la experiencia de peso equivalente químico. Nuestro objetivo es comprender y aplicar el concepto de peso equivalente químico. 4

También determinar el peso equivalente del magnesio y carbonato de calcio. También analizar y realizar cálculos para determinar estos pesos equivalentes que mencione anteriormente. 2. MATERIALES Y MÉTODOS En esta experiencia que se realizó sobre peso equivalente químico se usó los siguientes materiales y reactivos 2.1 Materiales usados en el experimento MATERIALES CUBA HIDRONEUMÁTICA PROBETA DE 100 ML. BALANZA ANALITICA MATRAZ ERLENMEYER DE 250 ML. VASO DE PRECIPITADO DE 100 ML.

REACTIVOS MAGNESIO ACIDO CLORHÍDRICO CONCENTRADO SOLUCION 1N DE ACIDO CLORHÍDRICO CARBONATO DE CALCIO.

BURETA DE 25 ML HORNILLA ELÉCTRICA

2.2. Procedimiento a seguir: 2.2.1 Determinación del peso equivalente del magnesio 1. Llenar la cuba hidroneumática y la probeta con agua de la pila. 2. Colocar la probeta de cabeza sobre el orificio de salida de gas en la cuba hidroneumática. Evitar las burbujas de aire en el interior de la probeta. 3. Pesar aproximadamente 30 mg de magnesio. Registrar el peso exacto e introducir el magnesio en un pequeño tubo de vidrio.

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4. Verter unos 2 mL de ácido clorhídrico concentrado en el matraz Erlenmeyer limpio y seco. 5. Introducir el tubo de vidrio con el magnesio en el matraz Erlenmeyer y conectar inmediatamente el matraz a la salida de gas de la cuba hidroneumática. 6. Después de haber concluido la reacción, ya no se observa más formación de gas hidrógeno, medir el volumen de hidrógeno recogido en el matraz. 7. Medir y anotar la presión y temperatura ambiente. 2.2.2 Determinación del peso equivalente del carbonato de calcio 1. Pesar aproximadamente 3 g de carbonato de calcio (pedazo de mármol). Registrar este peso. 2. Colocar el carbonato de calcio en el vaso de precipitado de 100 mL. 3. Llenar la bureta con solución 1 N de ácido clorhídrico. Se deberá enjuagar 1 o 2 veces antes la bureta con la solución. 4. Desde la bureta, dejar caer 28 mL de ácido clorhídrico en el vaso de precipitado. 5. Dejar reaccionar y calentar suavemente el vaso para acelerar la reacción. 6. Cuando haya terminado la reacción, no se observa más desprendimiento de dióxido de carbono, vaciar la solución del vaso, lavar el carbonato de calcio que no ha reaccionado y secarlo sin frotar con papel absorbente. 7. Pesar el carbonato de calcio. Registrar este peso. 6

¡Debemos trabajar cuidadosamente! 3. RESULTADOS Y DISCUSION Como resultado de esta experiencia se obtuvo datos necesarios para realizar cálculos y determinar los pesos equivalentes del magnesio y carbonato de calcio 3.1 Peso equivalente del magnesio 1. Calcular el peso de gas hidrógeno producido mediante la ecuación de los gases Ideales.

2 HCl

Mg +

MgCl2 + H2

Datos hH2O= 72 mm

Patm= 559.923 mmHg

V= 61 ml. H2

Tamb= 26°c

PvH2O= 21,085 mmHg 𝑔

dH2O= 0.99762 𝑚𝑙

𝑔

dHg= 13,55 𝑚𝑙

Cálculos:

hHg =

72𝑚𝑚(0.99762 13,55

𝑔

𝑔 𝑚𝑙

)

=5,30 mmHg= PH2O

𝑚𝑙

PgasH2 = 559,923-5,30-21,085=533,538 mmHg 𝑃𝑔𝑎𝑠𝐻2𝑂×VH2×MH2

mH2=

mH2=

𝑅𝑇

𝑔 𝑚𝑜𝑙

533,538 𝑚𝑚𝐻𝑔×0,061 L×2,016 62,4

𝐿 𝑚𝑚𝐻𝑔 𝑚𝑜𝑙 𝐾

×299 𝐾

= 0,00352 g

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2. Con los pesos de magnesio y gas hidrógeno, determinar el peso equivalente del magnesio. Datos mMg=0,03 g

PeqH2= 1 eq

mH2= 0,00352 g

cálculos 𝑚𝑀𝑔 𝑃𝑒𝑞𝑀𝑔

𝑃𝑒𝑞𝑀𝑔=

0,03 𝑔×1𝑒𝑞 0,00352 𝑔

𝑚𝐻2

= 𝑃𝑒𝑞𝐻2

=8,52

3. Calcular el error del peso equivalente determinado experimentalmente con respecto al peso equivalente teórico. E%=

12−8,52 12

× 100= 29 %

Al terminar de realizar los cálculos podemos observar que el porcentaje de error del magnesio es de un 29 %, esto fue por las siguientes observaciones que en todo caso son errores, al llenar la cuba dejamos escapar agua por la salida de gas por lo que no debía pasar eso, al realizar nuestro primer experimento los resultados que queríamos no lo obtuvimos por lo que realizamos nuevamente esta experiencia y a la segunda ya nos salió mejores resultados, por lo que esto debió generar el porcentaje de error. 3.2Peso equivalente del carbonato de calcio 8

1. Calcular el peso de carbonato de calcio que reacciono. Datos

minicialCaCO3= 3 g

mfinalCaCO3= 1,68 g

mR= 3g -1,68G mR=mCaCO3=1,32 g 2. Calcular el número de equivalentes químicos que hay en 28 mL de solución 1 N de ácido clorhídrico. 1 𝑒𝑞 𝐻𝐶𝑙

28 ml solución ×1000 𝑚𝑙 𝑠𝑜𝑙 =0,028 eq HCl 3. Con el número de equivalentes químicos de ácido clorhídrico y el peso de carbonato de calcio que reacciono, determinar el peso equivalente del carbonato de calcio. 1,32 𝑔

PeqCaCO3 = 0,028 𝑒𝑞 =47,14 g-eq 4. Calcular el error del peso equivalente determinado experimentalmente con respecto al peso equivalente teórico. Peq teorico= 50 g-eq %E=

50−47,14 50

Peq ex= 47,14 g-eq

× 100 = 5,7 %

Al terminar de realizar los cálculos podemos observar que el porcentaje de error del carbonato de calcio es de un 5,7 % este error no es tan grande como el de magnesio, pero aun así cometimos un porcentaje de error, esto debió ser por las siguientes 9

observaciones: cuando pesamos el carbonato de calcio lo tocamos con las manos, por lo que este se debió contaminar, otra observación fue cuando dejamos caer de la bureta acido clorhídrico al vaso precipitado que contenía el carbonato de calcio, lo dejamos caer por demás ya que solo teníamos que dejar caer 25 ml de esa sustancia, y dejamos caer 28 ml. Por lo que nos sometimos a utilizar ese dato para los cálculos. Esos son los posibles errores que cometimos durante el experimento. 4. CONCLUSION Finalmente, por medio de este experimento, pudimos determinar los pesos equivalentes del magnesio y carbonato de calcio. Se determino errores porcentuales, de los cuales debo tomar en cuenta y no volver a repetirlos en caso de un mismo experimento. Los resultados obtenidos lo hicimos de manera cualitativa y cuantitativa, al observar todo el procedimiento, y al realizar cálculos estequiométricos. Durante la práctica ningún equipo tuvo problemas para llevar a cabo los procedimientos. REFERENCIAS 1. Autores:

Julián Pérez Porto y María Merino. Publicado: 2011. Actualizado: 2012.

Definiciones: Definición de presión hidrostática (https://definicion.de/presionhidrostatica/) 2. Standard Pressure IUPAC.org, Gold Book,» (en inglés). Consultado el 14 de enero

de 2008.

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