DIFUSIN DE LA NAFTALINA

RESUMENEn la experiencia realizada se observ el cambio de fase de la naftalina de la fase slida a la fase lquida y viceversa, para el proceso de fusin la naftalina absorbe calor (calor ganado) y para el proceso de solidificacin libera calor (calor perdido). Luego de haber realizado la grfica temperatura (T) versus el tiempo (t) se nota que el punto de fusin coincide con el punto de solidificacin esto debido a que el calor que absorbe la naftalina debe ser igual al calor que libera.Una conclusin importante de la experiencia realizada es que la naftalina se solidifica de manera rpida.

INTRODUCCIN:En el presente informe se analizar el cambio de fase de la naftalina de fase slida a fase lquida denominada fusin y la temperatura asociada a este cambio se le denomina punto de fusin; y tambin de la fase lquida a la fase slida denominada solidificacin y la temperatura asociada a este proceso se le denomina punto de solidificacin.En los cambios de estado interviene una energa trmica la cual es disipada o absorbida por el cuerpo.

OBJETIVO

Investigar sobre la cuerva de fusin y de solidificacin de la naftalina. conocer la curva de fusin y la curva de solidificacin de la naftalina. Tambin poder analizar si el punto de fusin y solidificacin coinciden en el proceso.

FUNDAMENTO TEORICOAl cambio de fase de solido a liquido de una sustancia se le denomina fusin, la temperatura asociada a este cambio se le denomina punto a fusin.Al cambio de fase de lquido a solido se le denomina solidificacin, la temperatura asociada a este cambio se denomina punto de solidificacin.En estos cambios de estado necesariamente interviene una energa de naturaleza trmica la cual es absorbida o disipada por el cuerpo. Esta tiene como fin hacer ms activas las molculas que se encuentran ligadas por fuerzas atractivas; o en todo caso a reagruparlas.En el punto de solidificacin coincide con el punto de fusin y durante la solidificacin, el calor que fue absorbido en la fusin es liberado.Lanaftalina(nombre no comercial:naftalenofrmula qumica:C10H8) es un slido blanco que se volatiliza fcilmente y se produce naturalmente cuando se queman combustibles. Tambin se llamaalquitrn blancoy se ha usado en bolas y escamas para ahuyentar laspolillas. Quemartabacoomaderaproduce naftalina. Tiene un olor tan fuerte que puede resultar desagradable. La 1-metilnaftalina y la 2-metilnaftalina son compuestos similares a la naftalina. La 1-metilnaftalina es un lquido transparente y la 2-metilnaftalina es un slido; ambos pueden olerse en el aire y en el agua en concentraciones muy bajas.Sublimacin: es un proceso por el cual una sustancia solida cristalina pasa directamente al estado de vapor sin pasar por el estado lquido. Las sustancias que presentan esta propiedad pasan directamente sin fundir al estado de vaporcomo ejemplo se tiene: lanaftalina,alcanfor, yodo, hielo seco etc.

SUBLIMACION

El mtodo de la sublimacin de naftaleno ofrece resultados con pequeos valores de incertidumbre, pero para esto es necesario que los valores de las propiedades sean tomados con suficiente exactitud, especialmente de las propiedades bsicas: densidad del slido, presin de vapor saturado, coeficiente de difusin en el aire y el nmero de Schmidt. El mtodo de sublimacin de naftaleno permite mediciones muy precisas y tiene muchas ventajas para el manejo de condiciones de contorno en comparacin con los mtodos de transferencia de calor.

NaftalinaEl naftaleno o tambin llamado naftalina es un slido blanco que se evapora fcilmente y se produce naturalmente cuando se queman combustibles, tambin cuando se queman combustibles, tambin cuando se quema tabaco o madera se produce naftalina. La exposicin a grandes cantidades puede daar o destruir una porcin de los glbulos rojos.

El naftaleno contiene impurezas mezcladas; no obstante estas no constituyen un problema pues durante el proceso de fusin pueden ser extradas, lo que afecta poco el resultado de las experiencias.

Estructura detalladadel naftaleno

MTODO EXPERIMENTAL:Para la experiencia realizada se emplearn los siguientes materiales y equipos: naftalina (para observar los cambios de fase), un mechero de Bunsen (para elevar la temperatura de la naftalina), un soporte universal y dos clamps o agarraderas (para suspender el tubo de ensayo y el termmetro), un termmetro (para medir la temperatura de la naftalina), un tubo de ensayo (que contendr a la naftalina), un cronmetro (para medir el tiempo asociado al cambio de temperatura), un vaso pirex (donde calentaremos el tubo de ensayo que contiene a la naftalina).Se monta el equipo como se muestra en la Fig.1:

Fig.1Se procede a calentar el agua y se registra los valores de la temperatura cada 30 segundos hasta que la naftalina se funda y luego se deja enfriar hasta que solidifique tambin tomando la temperatura cada 30 segundos.Para la experiencia se debe pesar una cierta cantidad de naftalina.

RESULTADOSEn este punto se mostrar la tabla 1 de la variacin de la temperatura con respecto al tiempo.Tabla 1

Proceso de fusin del Naftaleno0.51.01.52.02.53.03.54.04.55.05.5

2727.529313335.53840434548

6.06.57.07.58.08.59.09.510.010.511.0

5051.5535658606264676971

11.512.012.513.013.514.014.515.015.516.016.5

7374757678808181.5828383.5

17.017.518.018.519.019.5

858789919294

Proceso de solidificacin del Naftaleno

20.020.521.021.522.022.523.023.524.024.5

908784817978.577757270

25.025.526.026.527.027.528.028.529.029.530.0

6866646260585554525048

De los datos obtenidos en la tabla 1 se traza la grfica Temperatura vs tiempo, de donde se observa que el punto de fusin coincide con el punto de solidificacin.Adems se puede notar que la variacin de la temperatura para cada intervalo de tiempo de 30 segundos no es el mismo debido a que la suministracin de calor no es constante.

Grafica 01: Proceso de fusin del Naftaleno

ECUACION DE LA GRAFICA

Pendiente = 3.6154

Grafica 02: Proceso de solidificacin del Naftaleno

ECUACION DE LA GRAFICA

Pendiente = -4.0818

tramo de la grfica de fusin y solidificacin

Punto de Fusin

Punto de Solidificacin

Determinacin: la rapidez de evaporacin del naftaleno en la superficie NAFTALINACALORPB2NAFTALINAPB1

_ _ _ _ _ __ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _Z2Z1

DAB (naftaleno) =

DATOSD= 15 cmZ=26 piesP= 10 atmPA1=? =26, 33 PaDAB= 6, 92*10-6 M2/STO= 293 OKR= 8314, 34 KG M2/S2 KGPB2= 1 atm

COVIRTIENDO AL SI

HALLANDO EL RADIO

HALLANDO

HALLANDO

HALLANDO

DISCUSIONES Segn el autor menciona Dr. Juan Jos Gonzlez Bayn que, el naftaleno es muy poco soluble en el agua y se deposita en el fondo como un slido, se considera al naftaleno como una amenaza para el agua, sin embargo al someterlo al calor ste se difunde, esto se debe a que la solubilidad de este producto, es en funcin a su composicin qumica. De ello va a depender que se disuelva en uno u otro lquido.Las propiedades fsicas del naftaleno son bien conocidas y es un material fcil de adquirir, no oxidante y de baja toxicidad. Sin embargo la asimilacin de una gran dosis produce anemia hemoltica, formacin de cataratas y sensibilizacin. Los mayores riesgos recaen sobre los lactantes y fetos., pero la toxicidad de los naftalenos clorados es considerablemente superior ya que se obtiene por cloracin sucesiva del naftaleno en presencia de cloruro frrico como catalizador. Segn Ramiro Betancourt nos dice que: La difusividad para una mezcla binaria gaseosa se ha obtenido experimentalmente midiendo la velocidad de interdifusin de dos gases originalmente confinados en los dos extremos de un cilindro hueco. Un diafragma delgado que separa los gases en el centro. Se reemplaza entonces el diafragma y los gases de cada mitad del cilindro son bien mezclados y analizados. En ausencia de efectos conectivos, la difusin molecular se obtiene comparando los resultados con una solucin de la ecuacin diferencial bsica.Lo referente dicho por el autor, est en relacin con la clase explicada, ya que de esa forma podemos decir que la teora hecha la semana pasada, toma diferentes puntos de vistas cuando comparamos con diversos autores, llegando a un mismo punto de partida que son las integrales de colisin dada por Lennard Jones. (HIDY, 1972): Comparando la difusividad encontramos que la difusividad en gases, es muy diferente a la difusividad de Einstein para un movimiento browniano que representa un caso lmite para la dispersin de las partculas en un campo de movimiento turbulento.

CONCLUSIONES: Tambin podemos concluir que la velocidad de difusin de la naftalina es: En conclusin podemos decir, que para que tenga lugar el fenmeno de la difusin, la distribucin espacial de molculas no debe ser homognea, debe existir una diferencia, o gradiente de concentracin entre dos puntos del medio. De la experiencia realizada se concluye que la naftalina pasa del estado slido al estado lquido de manera rpida debido a que las molculas pierden energa cintica de rpidamente.

Tambin se concluye que la naftalina aumenta su temperatura normalmente hasta alcanzar el punto de fusin.

Se concluye tambin que el calor que absorbe la naftalina para fundirse es igual calor que libera para solidificarse.

Adems se concluye que la cantidad de calor suministrada por unidad de tiempo es variable.

RECOMENDACIONES: Se recomienda colocar una cantidad moderada de naftalina de modo que al ser colocado en el tubo el nivel del agua del vaso est por encima de la naftalina.

Tratar de ser lo ms preciso al medir la temperatura de la naftalina respecto al tiempo.

Evitar tener mucho contacto con la naftalina ya que desprende un olor txico.

Al momento de retirar el termmetro con cuidado del tubo de ensayo con la naftalina solidificada, para ello debemos poner en contacto el tubo con la fuente de calor.

REFERENCIAS: Leyva Naveros, Humberto Fsica Tomo II. Ed. Moshera 2001 Rojas Saldaa, Ausberto Fsica Tomo II. Ed. San Marcos 2002 BIBLIOGRAPHY GRAJALES, R. B. (2003). Transferencia molecular de calor, masa y/o cantidad de movimiento. Colombia: Centro de Publicaciones UNC - Sede Manizales. HIDY, G. M. (1972). LOS VIENTOS. MEXICO: REVERTE MEXICANA