1. Objetivo de estudio: - Identificar una sustancia líquida determinando su punto de ebullición. 2. Fundamento teórico: El punto de ebullición de un líquido es aquella temperatura a la cual su tensión de vapor es igual a la presión atmosférica. Es una característica importante de una sustancia líquida químicamente pura. El punto de ebullición es menos seguro que el punto de fusión, porque posee una marcada dependencia con la presión y a los errores que puede conducir las impurezas. Con la adición de un soluto disminuye la presión de vapor de una disolución; hará falta una temperatura más alta para producir la ebullición, es decir que aumentará el punto de ebullición. Esta elevación es característica de cada disolvente y proporcional a la concentración molal del soluto. En agua, un mol de partículas en 100 g de agua produce una elevación de 0,512 °C en el punto de ebullición. Este valor es la constante ebulloscópica molal del agua. Los líquidos polares tienen tendencia a hervir a temperaturas más altas que los no polares del mismo peso molecular; y los líquidos polares asociadas hierven generalmente a temperaturas más elevadas que los compuestos polares no asociados.
3. Desarrollo Experimental: 3.1 Materiales y Reactivos
Pinza de vaso
Termómetro de 350°C
Ron de quemar
Vaso de 250mL
Tubos capilares
Pinzas de tres dedos
Tubo de 18x3cm
Etanol
3.2 Experimento 1. Luego de armar el equipo con el que se determinará el punto de ebullición, en un tubo de ensayo de 18x3 cm echar aproximadamente 5 mL de líquido problema, en este caso el etanol, e introducir en él el tubo capilar de 50 mm de longitud, con la punta sellada dirigida hacia arriba.
2. Sumergir el capilar en el tubo de ensayo y colocar todo el conjunto en baño maría, hasta 1 cm de la base del vaso de 250 mL.
3. Calentar el baño suavemente y agitar, hasta que en el tubo capilar empiece a desprenderse continuamente las burbujas. En ese preciso momento se quita el calor y se observa la temperatura en el instante en que el líquido comienza a elevarse en el tubo capilar. Esta temperatura corresponde al punto de ebullición del líquido investigado (etanol).
Se observa un burbujeo continuo
4. Ahora se procederá a realizar los cálculos. a) CORRECCIÓN DEL PUNTO DE EBULLICIÓN DEL ETANOL: A veces, al calentar se excede la temperatura de ebullición teórica, que en este caso del etanol es 75 °C, por lo que se debe quitar el calor para que al enfriarse y al estar cerca a la temperatura de ebullición comience a ascender el líquido por el tubo capilar, a esta temperatura del líquido investigado se le llama temperatura de ebullición experimental. T = t0 + Tebullición
Tebullición = 0,00012 (760 – P) (273 + t0)
T = punto de ebullición corregido = ? t0 = punto de ebullición experimental = 75°C P = presión atmosférica en el momento de realizar el experimento = 756 mmHg Tebullición = 0,00012 (760 – 756) (273 + 75) = 0,16°C T = 78,5°C + 0,16°C = 78,66°C
b) Porcentaje de error: Punto de ebullición teórico – Punto de ebullición corregido % Error =
Punto de ebullición teórico
Desarrollo: Punto de ebullición teórico = 78,5°C Punto de ebullición corregido = 78,66°C % Error = | (78,5 – 78,66) / 78,5| * 100 = -0,20%
x 100
a) CORRECCIÓN DEL PUNTO DE EBULLICIÓN DEL RON: 2°TEMPERATURA A veces, al calentar se excede la temperatura de ebullición teórica, que en este caso del etanol es 80 °C, por lo que se debe quitar el calor para que al enfriarse y al estar cerca a la temperatura de ebullición comience a ascender el líquido por el tubo capilar, a esta temperatura del líquido investigado se le llama temperatura de ebullición experimental. T = t0 + Tebullición Tebullición = 0,00012 (760 – P) (273 + t0) T = punto de ebullición corregido = ? t0 = punto de ebullición experimental = 80°C P = presión atmosférica en el momento de realizar el experimento = 756 mmHg Tebullición = 0,00012 (760 – 756) (273 + 80) = 0,17°C T = 78,5°C + 0,17°C = 78,67°C
Porcentaje de error: Punto de ebullición teórico – Punto de ebullición corregido % Error =
Punto de ebullición teórico
Desarrollo: Punto de ebullición teórico = 78,5°C Punto de ebullición corregido = 78,67°C % Error = | (78,5 – 78,67) / 78,5| * 100 = -0,21%
x 100
4. Conclusiones Se comprende con total claridad que el punto de ebullición depende de la presión, ya que conforme va aumentando la altitud disminuye la presión atmosférica, por tanto, va descendiendo el punto de ebullición de las sustancias.
Se pudo apreciar que el punto de ebullición experimental da un porcentaje de error con respecto al punto de ebullición teórico. El método el tubo capilar nos brinda un resultado con bastante exactitud al momento de calcular el punto de ebullición de una sustancia liquida. Los sustancias liquidas polares hierven mayormente a temperaturas más elevadas a diferencia de las no polares del mismo peso molecular. Al momento de usar el método del tubo capilar se debe tener en cuenta el punto de ebullición teórico de la sustancia primordialmente en el momento que se procede al calentamiento por baño maría.
5. Cuestionario 1. ¿A qué se llama punto de ebullición y que método se empleó en el laboratorio para determinarlo? Es aquella temperatura en la cual la presión de vapor del líquido iguala a la presión de vapor del medio en el que se encuentra. El método que se utilizó para determinar el punto de ebullición en el laboratorio fue el método de Siwoloboff.
2. ¿Por qué se tiene que corregir el punto de ebullición experimental? Porque el punto de ebullición que se obtiene en el laboratorio a veces no es el auténtico, ya que al calentar se excede la temperatura de ebullición teórica y se debe quitar el calor para que al enfriarse, esté cerca a esta y comience a ascender el líquido por el tubo capilar.
3. ¿Por qué el punto de ebullición de los líquidos polares es mayor que los líquidos no polares? Explique. Porque los líquidos polares tienen tendencia a hervir a temperaturas por tener enlaces intermoleculares (Fuerzas de London, Dipolo-Dipolo y algunas Puentes de Hidrógeno) más fuertes que los no polares (Solo Fuerzas de London).
4. La temperatura de ebullición corregida del etanol es 78,42 °C. Calcular la temperatura de ebullición experimental, si la presión en el laboratorio es 750 mm Hg. Desarrollo: t0 = ?
T = t0 + Tebullición
T = 78,42°C
Tebullición = (0,00012) (760 - P) (273 + t0) = (0,00012) (760 - 750) (273 + t0)
P = 750mmHg T = 78,42 = t0 + (0,00012) (10) (273 – t0) t0 = 78,186 °C Temperatura de ebullición experimental
6. Bibliografía consultada
https://es.wikipedia.org/wiki/Punto_de_ebullici%C3%B3n https://es.slideshare.net/anyta2096/practicas1laboratriodeterminacindeconstantesfisicas http://liquidosysolidos-fq.blogspot.pe/2014/01/puntos-de-ebullicion.html https://es.wikipedia.org/wiki/Elevaci%C3%B3n_del_punto_de_ebullici%C3%B3n https://es.answers.yahoo.com/question/index?qid=20100710101024AA7zO7h https://es.wikipedia.org/wiki/Etanol http://docencia.udea.edu.co/cen/tecnicaslabquimico/02practicas/practica06.htm
TABLA DE CONTENIDO
Fundamento teórico……………………….. 1 Procedimiento experimental………………….. 3
Cuestionario………………………………………….. 7
Conclusiones………………………………………… 7
Bibliografía…………………………………………… 8
Reporte.………………………………………………... 9