PRACTICA Nro 3

PROPIEDADES DE LOS SÓLIDOS

1. OBJETIVOS:

2. Objetivo para el experimento 1: Identificación de sólidos iónicos

3. Objetivo para el experimento 2: Sublimación

4. Objetivo para el experimento 3: Densidad de sólidos

5. FUNDAMENTACIÓN TEÓRICO:

A. Densidad

Aunque toda la materia posee masa y volumen,   la misma masa de sustancias diferentes tienen ocupan distintos volúmenes, así notamos que el hierro o el hormigón son pesados, mientras que la misma cantidad de goma de borrar o plástico son ligeras. La propiedad que nos permite medir la ligereza o pesadez de una sustancia recibe el nombre de densidad. Cuanto mayor sea la densidad de un cuerpo, más pesado nos parecerá.

La densidad se define como el cociente entre la masa de un cuerpo y el volumen que ocupa. Así, como en el S.I. la masa se mide en kilogramos (kg) y el volumen en metros cúbicos (m3) la densidad se medirá en kilogramos por metro cúbico (Kg. /m3). Esta unidad de medida,  sin embargo, es muy poco usada, ya que es demasiado pequeña. Para el agua, por ejemplo, como un kilogramo ocupa un volumen de un litro, es decir, de 0,001 m3, la densidad será de:La mayoría de las sustancias tienen densidades similares a las del agua por lo que, de usar esta unidad, se estarían usando siempre números muy grandes. Para evitarlo, se suele emplear otra unidad de medida el gramo por centímetro cúbico (g/cm3), de esta forma la densidad del agua será:

Las medidas de la densidad quedan, en su mayor parte, ahora mucho más pequeñas y fáciles de usar. Además, para pasar de una unidad a otra basta con multiplicar o dividir por mil.

B. La sublimación o volatilización

Es el proceso que consiste en el cambio de estado de la materia sólida al estado gaseoso sin pasar por el estado líquido. Se puede llamar de la misma forma al proceso inverso; es decir, el paso directo del estado gaseoso al estado sólido, pero es más apropiado referirse a esa transición como sublimación inversa o cristalización; ocurre en las geoditas. Un ejemplo clásico de sustancia capaz de sublimarse es el hielo seco.

C. El fenómeno de sublimación progresiva

Los sólidos tienen presiones de vapor, características que oscilan con la temperatura como sucede con líquidos. Acrecentando la temperatura, aumenta también la presión de vapor del sólido. El suceso de la estabilización de un sólido con vapor saturado, que varía su presión con la temperatura, a esa inflexión se llama curvatura de sublimación. Se determina como sublimación el indicar la conversión directa sólido-vapor, sin la intervención líquida. Por ejemplo, la purificación del yodo, azufre, naftaleno o ácido benzoico resultan muy viable por sublimación, debido a que las presiones de vapor de estos sólidos tienen valores bastante elevados.

Los olores característicos de muchas sustancias sólidas, como las nombradas, son debidos a que estas sustancias tienen una presión de vapor apreciable a temperatura ambiente. Otro ejemplo es el más común para ilustrar sublimación es a través de hielo seco, que es el nombre común que se le da al CO2 congelado. Cuando el hielo seco se expone al aire, éste se comienza a sublimar, o a convertirse en vapor. Esto le pasa al hielo seco porque a temperatura ambiente el gas congelado prefiere ser gas y no sólido congelado.

6. PARTE EXPERIMENTAL:

3.1 Lista de Materiales:

A. Experimento 1

Lupa Reactivos:

Sulfato de cobre (penta hidratado) Cloruro de calcio Nitrito de sodio Acetato de plomo Cloruro de aluminio Carbonato de sodio

B. Experimento 2

Vasos Cocinilla Termómetro Luna de reloj Lupa Reactivos:

Iodo (I2)Agua

C. Experimento 3

Probeta Balanza Sólido (piedra laja) Reactivo:

Agua

3.2 Equipo:

Primer Experimento:

SULFATO FERROSO

NITRATO DE ZINC

CLORURO DE AMONIO

CIANURO DE POTASIO

TRICLORURO DE HIERRO

SULFATO DE ZINC

Segundo Experimento:

Tercer Experimento:

3.3 Procedimiento:

Experimento 1

Recopilar muestras para analizar. Escoger aquellas que sean de sólidos iónicos. Anotar su fórmula y características. Comparar los resultados. Determinar la estructura del sulfato de cobre.

Experimento 2

Calentar a 40ºC (200mL de agua) Traspasar al depósito. Medir la temperatura. En un vaso seco colocar el yodo (I2). Sumergir en baño María. Tapar y anotar lo que se vea. Realizar el mismo experimento a 85ºC.

Experimento 3.-

Pesar el sólido. Agregar agua en la probeta. Sumergir el sólido. Anotar volumen desalojado Repetir el proceso con diferentes sólidos.

7. Resultados:

4.1 Experimento 1

Nombre FórmulaPresentaci

ónColor Anión Nombre

Catión

Nombre

Sulfato de cobre (penta-hidratado)

CuSO4.5H2O

Arroz pequeño

Azul intenso

(SO4)2-

Ión sulfato (2-)

Cu2+ Ión cobre (2+)

Cloruro de calcio CaCl2Láminas gruesas

Blanco Cl-Ión cloruro

(1-)Ca2+

Ión calcio (1+)

Nitrito de sodio NaNO2 Grano fino Crema (NO2)- Ión nitrito (1-)

Na+ Ión sodio (1+)

Acetato de plomoPb(C

H3COO)2Granular Blanco

(CH2CO

O)-

Ión acetato

(1-)Pb2+

Ión plomo (2+)

Cloruro de aluminio AlCl3 PasasAmarillo pálido

Cl-Ión cloruro

(1-)Al3+

Ión Aluminio

(3+)

Carbonato de sodio Na2CO3Granular

finoBlanco

(CO3)2-

Ión carbonato

(2-)Na+ Ión sodio

(1+)

a) Cada sólido presenta características propiasb) Unos poseen el mismo color que otros pero diferente presentación.c) La forma cristalina de sulfato de cobre pentahidratado es triclínico.

4.2 Experimento 2

Temperatura

Tiempo (s) Evento en vasoEvento en luna de

reloj

40ºC30

Tonalidad violeta muy leve.

-

120Color violeta más intensa.

-

60ºC60

Aumento de tonalidad.

-

90Aumento de

color.-

80ºC 30Color intenso y formación de

cristales.

Formación de cristales.

a) Al realizar el experimento se puede observar que al aumentar la temperatura la tonalidad violeta aumenta en el recipiente.

b) Tras alcanzar una temperatura elevada en la luna de reloj que se encuentra tapando el recipiente y en la parte más alta de este se puede observar la formación de pequeños cristales de yodo producto del enfriamiento.

c) El pequeño trozo de yodo se ha consumido casi en su totalidad.

4.3 Experimento 3

a) Utilizamos la siguiente fórmula: d= m / v

Masa del sólido (g)

Volumen de agua inicial

(mL)

Volumen de agua

final (mL)

Volumen desalojado

(mL)29,9 190 200 1020,5 178 186 845,3 232 250 18

Donde: d = Densidadm = Masa del sólidov = Volumen desalojado

Caso 1:

Caso 2:

Caso 3:

b) Podemos observar que al realizar los cálculos necesarios llegamos a un similar resultado de la densidad del sólido.

c) Estos varían debido a que se pudo cometer alguna omisión durante la realización del experimento como no por no usar instrumentos más precisos.

8. Discusiones y conclusiones:

A. Experimento 1:

Los sólidos iónicos pueden variar en sus características debido a los elementos que los componen.

Estos poseen características que los permiten diferenciar de los demás. Hemos conseguido determinar la estructura cristalina de uno de estos.

B. Experimento 2:

Hemos podido observar el proceso de la sublimación y como al disminuir la temperatura dentro del recipiente se produce la deposición.

C. Experimento 3:

Gracias al principio de Arquímedes hemos conseguido hallar la densidad de la piedra laja.