ÍNDICE DE REFRACCIÓN

ÍNDICE DE REFRACCIÓN

I. OBJETIVOS

Construir una gráfica del Índice de Refracción versus Composición del

Alcohol Etílico.

Construir una gráfica del Índice de Refracción versus % Peso.

II. FUNDAMENTO TEÓRICO

El fenómeno de la refracción

consiste en la desviación de

trayectoria que sufre un haz

de radiación monocromática

al pasar desde el vacío a otro

medio material de distinta

densidad (figura 1). A nivel

molecular este fenómeno se

debe a la interacción entre el

campo eléctrico de la

radiación y los electrones de

las moléculas, originándose temporalmente momentos dipolares inducidos.

Se cumple la siguiente relación, conocida como ley de Snell, que define el llamado

índice de refracción “n”:

donde “i” y “r” son los ángulos de incidencia y refracción que forma el haz con la

normal a la superficie de separación. A su vez, la interacción entre la radiación y el

medio ocasiona una reducción en la velocidad de la luz mientras ésta camina a

través del medio. Este fenómeno está relacionado con el índice de refracción por:

1

ÍNDICE DE REFRACCIÓN

donde “c” y “v” son las velocidades de propagación de la radiación en el vacío y en

el medio. Por tanto el índice de refracción quedaría definido por:

este índice de refracción medido frente al vacío se denomina índice de refracción

absoluto de la sustancia en cuestión y como c > v estos índices de refracción

siempre son mayores que 1. Las medidas de índice de refracción frente al aire, en

lugar de frente al vacío, introducen un error despreciable (0.03%), por lo que la

mayoría de los valores tabulados se han realizado frente a aire y las medidas

habituales también se suelen hacer frente a aire.

El índice de refracción de un medio depende de la temperatura y de la longitud de

onda de la radiación, por lo que al referirse a un índice de refracción han de

especificarse los valores de estas magnitudes. Por ejemplo, nD20 significaría que el

índice de refracción se ha medido usando la línea D de emisión del sodio (589 nm) a

una temperatura de 20°C.

III. MATERIALES Y EQUIPO

Refractómetro

Tubos de Ensayo

Pipeta 10ml

2

ÍNDICE DE REFRACCIÓN

IV. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

1. Preparar mezclas de etanol-agua % en volumen en diferentes proporciones para

su posterior análisis.

2. Verificar que los prismas estén limpias, tras calibrar el refractómetro.

3. Colocar una gota de mezcla líquida en el prisma de tal manera que queda

homogénea.

4. En el refractómetro observar que la línea horizontal quede en el centro de las

dos diagonales que forman una X, y luego ir calibrando para cada solución a

analizar.

V. CALCULOS

% de Alcohol V de alcohol(mL)

V de agua (mL)

100 10 0

90 9 1

80 8 2

70 7 3

60 6 4

50 5 5

40 4 6

30 3 7

20 2 8

10 1 9

0 0 10

3

ÍNDICE DE REFRACCIÓN

Peso (gr) Alcohol

Peso (gr) agua

% en Peso de Alcohol

% en Vol de alcohol

Ind de Refrac.

8.10 0.000 100.000 100 1.3612

7.29 0.997 87.968 90 1.3610

6.48 1.994 76.467 80 1.3605

5.67 2.991 65.463 70 1.3589

4.86 3.989 54.924 60 1.3575

4.05 4.986 44.822 50 1.3553

3.24 5.983 35.130 40 1.3515

2.43 6.980 25.824 30 1.3460

1.62 7.977 16.880 20 1.3420

0.81 8.974 8.279 10 1.3360

0.00 9.971 0.000 0 1.3331

Densidad agua 0.99713

Densidad alcohol 0.81

4

ÍNDICE DE REFRACCIÓN

Graficas

0.000 20.000 40.000 60.000 80.000 100.000 120.0001.3150

1.3200

1.3250

1.3300

1.3350

1.3400

1.3450

1.3500

1.3550

1.3600

1.3650

INDICE DE REFRACCION vs % EN PESO DE ALCOHOL

% EN PESO DE ALCOHOL

INDI

CE D

E RE

FRAC

CIO

N

5

ÍNDICE DE REFRACCIÓN

0 20 40 60 80 100 1201.3150

1.3200

1.3250

1.3300

1.3350

1.3400

1.3450

1.3500

1.3550

1.3600

1.3650

INDICE DE REFRACCION vs % EN VOLUMEN DE ALCOHOL

% EN VOLUMEN DE ALCOHOL

IND

ICE

DE

REFR

ACCI

ON

6

ÍNDICE DE REFRACCIÓN

VI. CONCLUSIONES :

Con esta práctica se aprendió a manejar correctamente el

refractómetro, ya que este es de gran utilidad en la química, porque

permite con mayor precisión encontrar resultados óptimos a la hora

de realizar un proceso químico como la destilación, etc.

Se miro el cambio que hay en el índice de refracción, si se altera la

composición de una mezcla binaria, en este caso alcohol etílico y

agua destilada.

Se analizaron los factores que pueden alterar el índice de refracción

como la temperatura y con esta la densidad y la longitud de onda de

la luz y la velocidad misma de esta.

VII. BIBLIOGRAFIA :

Minana, A. A., M. Rubio, T., “Enseñanza de las Operaciones de

Transferencia de Materia”, I. Q., pp.169-173, 1983.

Treybal, R. E., "Operaciones de Transferencia de Masa", Mc Graw

Hill, México 1980.

Foust, A., et al., “Principios de Operaciones unitarias”, Ed.

Continental, S.A.

7