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PRÁCTICA 6: DETERMINACIÓN DEL PESO EQUIVALENTE DE UN METAL
Laboratorio de Ciencia Básica
Equipo 4:•Alma Basto Moo•K. Yuritza Domínguez Santos•Erick David Gómez Castillo•Mónica González Díaz•Carolina Solís Conde
UADYFacultad de Química
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OBJETIVOS
Relacionar el volumen de gas hidrógeno generado con la masa del gas obtenido en una reacción de desplazamiento entre ácido clorhídrico y un metal.
Determinar el peso equivalente de un metal a través del volumen de gas hidrógeno desprendido.
Aplicar la ley de los gases ideales, la ley de Boyle y la ley de Charles.
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ANTECEDENTES
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REACCIONES DE DESPLAZAMIENTO
Las reacciones en las cuales un elemento desplaza a otro de un compuesto, reciben el nombre de reacciones de desplazamiento.
Estas son siempre reacciones redox. Se dice que un metal es más activo cuando este se oxida con facilidad.
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Reacciones de desplazamiento
Los metales activos desplazan a los metales menos activos o al hidrógeno de sus compuestos en disolución acuosa para dar la forma oxidada del metal más activo y la forma reducida (metal libre) del otro metal o del hidrogeno.
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Los metales mas activos aparecen en la parte superior de la primera columna; estos tienden a reaccionar para dar sus formas oxidadas (cationes). Los elementos de la parte inferior pasan de sus formas
oxidadas a las reducidas.
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Reacciones de desplazamiento
Existen tres tipos diferentes de reacciones de desplazamiento:
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Reacción de desplazamiento:Metal + Ácido No oxidante
Un método común para preparar pequeñas cantidades de hidrogeno es la reacción de los metales activos con ácidos no oxidantes como HCl o H2SO4. Por ejemplo cuando se disuelve Magnesio en HCl, la reacción da cloruro de magnesio. El hidrogeno se separa del acido y se desprende en forma de burbujas como H2 gaseoso.
Mg(s) + 2HCl (l) MgCl2 (l) + H2 (g)
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La masa equivalente del magnesio se puede determinar de forma experimental utilizando la técnica de desplazamiento del hidrógeno y las leyes de los gases.
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Consiste en hacer reaccionar una masa conocida de magnesio metálico con un catión de hidrogeno, aportado por un ácido diluido.
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Peso equivalente
Peso equivalente de un elemento se define como el peso del mismo que se combina o se puede referir a la combinación con ocho partes en peso de oxigeno, o con 1008 partes en peso de hidrogeno.
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En el caso de compuestos hidrogenados como el HCl, NH3, CH4. El peso equivalente del elemento se puede obtener a partir de su relación ponderal de combinación directa con el hidrogeno.
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Ley de los gases
En la mayor parte de las situaciones ambientales, los gases se encuentran a presiones suficientemente bajas, que les permiten comportarse casi como gases ideales. A través del estudio experimental de los gases han surgido ciertas leyes:
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Ley de boyle
Establece que el volumen de un gas a temperatura constante varia en proporción inversa a su presión esto es
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Ley de charles
Establece que: el volumen de un gas a presión constante varía en proporción directa a su temperatura absoluta.
V es el volumen.T es la temperatura absoluta (es decir, medida en Kelvin).k2 es la constante de proporcionalidad.
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Gases ideales
Es la forma más sencilla de la ecuación de la ecuación general que se aplica a los gases reales. A presiones bajas y temperaturas normales casi todos los gases tienen un comportamiento ideal.
PV= nRT P = Presión absoluta V= Volumen n= Moles de gas R= Constante universal de los gases ideales T= Temperatura absoluta
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Preparar solución de HCl 4 M
Pesar 0.1 g de Mg
Preparar el equipo de medición
Revisar que la probeta este llena de agua y sin burbujas
Agregar 5mL de HCL y Mg
Determinación del peso equivalente de un metal
α
Valorar la solución del HCl
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Tapar la probeta
Agitar cuando el HCl y Mg reaccionen
Vigilar que el H quede atrapado
Esperar de 2 a 5 minutos
Tomar la temperatura
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Enfriar el matraz kitasato a temperatura
ambiente
Igualar las temperaturas
Ajustar el nivel de agua de la probeta con
respecto al externo
Determinar el volumen de agua del
tubo de vidrio doblado y adicionarlo al volumen del H
Hacer el experimento por duplicado
R1
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MANEJO DE RESIDUOS
MgCl2 : Residuo de metales y sales inorgánicasR1
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Cálculos previos
Solución de HCl a 4.0MV1= volumen requerido de
HClV2=volumen total de HCl
M=molaridad PM=peso molecular%P=pureza del ácido
P=densidadHCl 100% puro
HCl 37% puro
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Referencias
Whitten, K. W.; Davis, R. E.; et al. Química, 8ª ed.; Cencage learning: México, 2008; pp 145-149.
Rodriguez, J. Estequiometría química, aspectos cuantitativos teoría atomica molecular. Antona S.A. Universidad de Castilla La Macha,1995,pp. 141.
Glynn, J.; Heinke, G. Ingeniería ambiental, 2ª ed. Pearson educacion, México,1996,pp. 169-172.
http://www.unet.edu.ve/~labq1/Practicas/Practica%207.htm (Consultado en octubre 2013)