practica 8 equivalente-gramo

7/26/2019 Practica 8 Equivalente-gramo

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Luis Fernando Baque M. Paralelo 3

ESCUELA SUPERIOR POLITCNICA DEL LITORALDepartamento de Ciencias Qumicas y Ambientales

Laboratorio de Qumica General 1Informe de Laboratorio N 8

MASA DE UN EQUIVALENTE GRAMO DE ALUMINIO

MARCO TERICO

Masa equivalente gramo

Peso equivalente, tambin conocido como equivalente gramo, es un trmino que

se ha utilizado en varios contextos enqumica.En la mayor parte de los usos, esla masa de un equivalente, que es la masa de una sustancia dada que: Sedeposita o se libera cuando circula1 mol de electrones, sustituye o reaccionacon unmol de iones hidrgeno (H+) en una reaccin cido-base;o sustituye oreacciona con un mol deelectrones en unareaccin redox.1El peso equivalentetienedimensiones y unidades de masa, a diferencia delpeso atmico,que esuna magnitud adimensional. Los pesos equivalentes fueron determinadosoriginalmente de forma experimental, pero (tal como se utilizan ahora) seobtienen de lasmasas molares.Qumica 1. Fundamentos. Lacreu, Aramenda,

Aldabe. Ediciones Colihue Pg. 62

1. para un elemento en general el equivalente gramo es igual a: masa atmica /nmero de valencia.2. para un cido, el equivalente gramo es la cantidad en gramos que produceun mol de H-.3. para una base, el equivalente gramo es la cantidad en gramos que produceun mol de OH-.4. en las reacciones de oxidacin- reduccin, el equivalente gramo es lacantidad de sustancia que consume un mol de electrones.http://paulabetank.webnode.es/el-peso-equivalente-en-gramo/

Ecuacin general de los gases idealesConsideremos una determinada cantidad de gas ideal confinado en un recipientedonde se puede variar la presin, el volumen y la temperatura, pero manteniendola masa constante, o sea, sin alterar el nmero de moles.A partir de la ecuacinde Clapeyron, podemos establecer la siguiente relacin:

PV=nRT

= nR
https://es.wikipedia.org/wiki/Qu%C3%ADmicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Masahttps://es.wikipedia.org/wiki/Constante_de_Faradayhttps://es.wikipedia.org/wiki/Molhttps://es.wikipedia.org/wiki/Ion_hidr%C3%B3genohttps://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_%C3%A1cido-basehttps://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_redoxhttp://c/Users/Luis%20Baque/Desktop/practica%208/Equivalente%20-%20Wikipedia,%20la%20enciclopedia%20libre.htm%23cite_note-OrangeBook-1http://c/Users/Luis%20Baque/Desktop/practica%208/Equivalente%20-%20Wikipedia,%20la%20enciclopedia%20libre.htm%23cite_note-OrangeBook-1https://es.wikipedia.org/wiki/An%C3%A1lisis_dimensionalhttps://es.wikipedia.org/wiki/Unidad_de_medidahttps://es.wikipedia.org/wiki/Peso_at%C3%B3micohttps://es.wikipedia.org/wiki/Magnitud_adimensionalhttps://es.wikipedia.org/wiki/Masa_molarhttp://paulabetank.webnode.es/el-peso-equivalente-en-gramo/http://paulabetank.webnode.es/el-peso-equivalente-en-gramo/https://es.wikipedia.org/wiki/Masa_molarhttps://es.wikipedia.org/wiki/Magnitud_adimensionalhttps://es.wikipedia.org/wiki/Peso_at%C3%B3micohttps://es.wikipedia.org/wiki/Unidad_de_medidahttps://es.wikipedia.org/wiki/An%C3%A1lisis_dimensionalhttp://c/Users/Luis%20Baque/Desktop/practica%208/Equivalente%20-%20Wikipedia,%20la%20enciclopedia%20libre.htm%23cite_note-OrangeBook-1https://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_redoxhttps://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_%C3%A1cido-basehttps://es.wikipedia.org/wiki/Ion_hidr%C3%B3genohttps://es.wikipedia.org/wiki/Molhttps://es.wikipedia.org/wiki/Constante_de_Faradayhttps://es.wikipedia.org/wiki/Masahttps://es.wikipedia.org/wiki/Qu%C3%ADmica


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Como fue descrito, el nmero de moles n y R son constantes. Se concluyeentonces:

PVT

= constante

Esto es, si variamos la presin, el volumen y la temperatura del gas con masaconstante, la relacin recin expresada, dar el mismo resultado.Tenemos el gas ideal en tres estados diferentes, pero si establecemos la relacinde presin, volumen y temperatura, descritos en la primera ecuacin, se llega alos siguientes resultados.

= nR;

= nR:

= nR

Observamos que las tres ecuaciones dan el mismo resultado, lo cual significaque ellas son iguales. Entonces podemos obtener la siguiente ecuacin final:

=

=

Esta relacin es conocida como la ecuacin general de los gases ideales.http://quimica.laguia2000.com/general/ley-general-de-los-gases-ideales

Ley de las presiones parcialesSe conoce como ley de Dalton de las presiones parciales y esta enunciada de lasiguiente manera: la presin total de una mezcla de gases es igual a la suma delas presiones que cada gas ejercera si estuviera presente solo. La presinejercida por un componente dado de una mezcla de gases se denomina presin

parcial de ese gas. Es decir, la presin total a temperatura y volumen constantesest determinada por el nmero total de moles de gas presentes, sea que dichototal represente una sola sustancia o una mezcla.Si Pt es la presin total y P1, P2, P3, etc., son las presiones parciales de losgases de la mezcla, podemos escribir la ley de Dalton como sigue:

PT = P1 + P2 + P3 + P4..Esta ecuacin implica que el comportamiento de cada gas de una mezcla esindependiente del de los dems. (Qumica la Ciencia Central - 9na Edicin -Theodore L. Brown, LeMay, Bursten&Burdge, pg.383).

Ley de Boyle

La ley de Boyle se enuncia de la siguiente manera: la presin de una cantidadfija de un gas a temperatura constante es inversamente proporcional al volumendel gas. Es evidente que existe una relacin inversa entre presin y volumen deun gas a temperaturaconstante. A medida que la presin aumenta, el volumenocupado por el gas disminuye.Por lo contrario, si la presin aplicada disminuye,el volumen ocupado por el gas aumenta.Aunque los valores individuales depresin y volumen pueden variar mucho para una muestra dada de un gas,
http://quimica.laguia2000.com/general/ley-general-de-los-gases-idealeshttp://quimica.laguia2000.com/general/ley-general-de-los-gases-ideales


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siempre que la temperatura permanezca constante y la cantidad de gas nocambie, P multiplicada por V siempre ser igual a la misma constante. Por

consiguiente, para una muestra de un gas bajo dos conjuntos de condicionesdistintas a temperatura constante, se tiene:

Si T = cte. P1V1 = P2V2

=

(QumicaRaymond Chang - 9na Edicin, pg. 175, 178).

Ecuacin de estado del gas ideal

Esta ecuacin resulta de combinar la ley de Boyle, la ley de Charles y la ley deAvogadro para obtener una ley de los gases ms general. Un gas ideales un gashipottico cuyo comportamiento de presin, volumen y temperatura se describeperfectamente con la ecuacin del gas ideal. El trmino R de la ecuacin del gasideal se denomina constante de los gases. El valor y las unidades de R dependende las unidades de P, V, n y T. La temperatura siempre debe expresarse comotemperatura absoluta. La cantidad de gas, n, normalmente se expresa en moles.Las unidades preferidas para la presin y el volumen suelen ser atm y litros,respectivamente.Podemos combinar estas relaciones para escribir una ley de los gases msgeneral:

V =nT

P

Si llamamos R a la constante de proporcionalidad, obtenemos

V = R(nT

P)

Reacomodando, tenemos esta relacin en su forma ms conocida:

PV = nRT(Qumicala Ciencia Central - 9na Edicin - Theodore L. Brown, LeMay, Bursten& Burdge, pg.375).

Mol. Un mol es nmero de tomos o molculas que estn contenidos enexactamente 12 gramos de carbono de masa isotpica 12. Este nmero dedenomina nmero de Avogadro y el valor ms exacto que se conoce hasta ahoraes 6.0221367x 1023unidades elementales.

Peso atmico Es el nmero asignado a cada elemento para especificar la masapromedio de sus tomos, puesto que pueden tener dos o ms isotopos cuyasmasas difieren. Es expresado enunidades de masa atmica o U.M.A.http://www.profesorenlinea.cl/Quimica/Mol_Avogadro.html
https://es.wikipedia.org/wiki/Unidad_de_masa_at%C3%B3micahttp://www.profesorenlinea.cl/Quimica/Mol_Avogadro.htmlhttp://www.profesorenlinea.cl/Quimica/Mol_Avogadro.htmlhttps://es.wikipedia.org/wiki/Unidad_de_masa_at%C3%B3mica


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OBJETIVO GENERAL

Determinar el equivalente-gramo del aluminio, as tambin como verificaralgunas de las leyes ms importantes en la qumica, especialmente delos gases.

OBJETIVOS ESPECFICOS

Formar un sistema muy estable con el tubo de ensayo, lamanguera y la bureta con el objetivo de que no escape H2yobtener un menor porcentaje de error.

Obtener un volumen considerable de H2dentro de la bureta paraas tener una alta posibilidad de que los resultados sean losesperados.

Lograr que el nivel de agua presente en la bureta se iguale al nivelde agua que contiene la probeta lo que indica que todo ha salidobien.

MATERIALES Y EQUIPOS

Tubo de ensayo


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Agarradera de tubo

Probeta

Pipeta


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Bureta

Pera succionadora

Soporte universal


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Vaso de precipitados

Manguera

cido clorhdrico (HCl)


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Aluminio (Al)

PROCEDIMIENTO

1. Determinar el volumen de la parte no graduada de la buretaintroduciendo dentro de ella, con la ayuda de una pipeta, 10 ml de agua.Luego registrar el valor que marca y restarlo de los 10 ml que seintrodujeron, ste resultado ser el volumen del cuello de la bureta.

2. Tomar un vaso de precipitados y llenarlo con agua las partes de sucapacidad.

3. Llenar la bureta completamente de agua evitando que se formen burbujasen su interior, tapar su orificio (boca de la bureta) con el dedo ndice ymeterla de manera invertida dentro del vaso de precipitados, el cualcontiene agua, luego retirar el dedo. Ajustarla al soporte universal con laayuda de una agarradera.

4. Introducir el extremo que no tiene tapn a la bureta por su orificio (boca dela bureta) que se encuentra sumergido en el agua.

5. Ajustar un tubo de ensayo al soporte universal mediante una agarraderapara tubo para posteriormente agregar dentro de ste 8 ml de HCl 6 molary la muestra de aluminio en pedazos muy pequeos. Una vez hecho estocubrir rpidamente la boca del tubo de ensayo con el tapn que tiene elotro extremo de la manguera, la cual se conecta a la bureta.


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6. Observar la reaccin, es decir el ingreso de burbujas a la bureta.

7. Igualar la presin de la bureta con la presin atmosfrica, para ello, retirarla bureta del soporte universal tapando su orificio o boca con el dedondice y llevar a una probeta de 1000 ml donde se debe igualar el nivel deagua de la bureta con el nivel de agua de la probeta

8. Registra el nivel de agua que marca la bureta para luego proceder acalcular el volumen de gas que se obtuvo y anotarlo. De la misma maneraanotar la presin y temperatura que se tiene en el laboratorio.

9. Registra todos los datos en una tabla, luego realizar los clculos

necesarios y presentar una tabla con los resultados obtenidos.

RESULTADOS

Tabla de datos registrados

Volumen de la parte no graduada de la bureta 5 ml

Masa del aluminio 0.0196 g

Presin y temperatura del laboratorio1 atm, 27 C

Presin de vapor de agua a la temperatura dellaboratorio

0.03487 atm

Nivel de agua contenida en la bureta al igualarlas presiones

31 ml

Ecuacin qumica balanceada de la reaccin 2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2


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Formula o ecuacin de estado de los gasesideales

PV = nRT

Ecuacin de la ley de las presiones parciales PT = P1 + P2 + P3 + P4.

Tabla de resultados finales

Presin parcial del hidrgeno 0.0966 atm

Moles de H2producido 1.14 x 10-3

Moles de aluminio7.65 x 10-4

Peso molecular calculado del aluminio 26. 82

Masa equivalente- gramo de aluminio 8.94

Calculo de presin parcial del hidrgeno

PT = P1 + P2 + P3 + P4.

Pmezcla = PH2 + PH2O

PH2 = Pmezcla - PH2O

PH2 = 1 atm0.03487 atm

PH2 = 0.96513 atm


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Calculo moles de H2producido

Calculo de volumen

V H2O = capacidad o parte parte no graduada cantidad leda en lagraduada de la bureta de la bureta bureta cuando se

igualaron las presiones

V H2O = 50 ml + 5 ml + 31 ml

V H2O = 24 ml

V H2O = 0.024 L

Conversin de temperatura

T = 27 C

K = C + 273 K = 27 + 273 K = 330 K

Moles de H2

PV = nRT

n =PV

RT

n =( 0.96513 atm )( 0.024 L )

(0.08atm . L

mol. K)( 300 K)

n = 1.14 x 10-3moles de H2

Calculo de moles de aluminio

2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2


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1.14 x 10-3moles de H2 X

H

= 7.65 X 10-4 moles de Al

Calculo de peso molecular del aluminio

n. moles de Al =

p i

Peso atmico Al=

.

Peso atmico Al=.

7.65 X 104 moles de Al

Peso atmico Al=26.82 g/mol

Calculo Masa equivalente- gramo de aluminio

Eq- g de Al = p i ur vi

Eq- g de Al =26.82 g/mol

Eq- g de Al = 8.94 g


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Grficos


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ANLISIS DE RESULTADOS

Podemos asegurar sin duda alguna que el resultado obtenido en sta prcticafue excelente debido a que nuestros datos experimentales fueron muy exactos alos datos tericos en especial al equivalente gramo que se quera conseguircomo puede apreciarse en parte de la tabla de resultados finales:

Peso molecular calculado del aluminio 26. 82

Masa equivalente- gramo de aluminio 8.94

Eq- g de Al =p i

ur vi

Eq- g de Al =26.82 g/mol

Eq- g de Al = 8.94 g

Se puede verificar que al hacer el clculo del equivalente gramo del aluminio,nuestro resultado es muy cercano a 9 justo lo que queramos obtener!Todo esto se logr gracias a que las mediciones directas se tomaron de la formams cautelosa posible, as tambin como el uso apropiado de las diferentesecuaciones o leyes de los gases que se utilizaron en esta prctica, tratando decometer el porcentaje de error ms bajo que a nuestro criterio tal vez fue de un9 %.

Adems otra herramienta importante que nos ayud a obtener el valor final fueel redondeo de decimales y expresar cantidades en notacin cientfica, nosayudamos de esto ya que al calcular el nmero de moles de H2 y el nmero demoles de Al obtenamos cantidades muy pequeas con muchos decimales.

En fin, nuestro trabajo fue muy bueno porque tenamos claro el fundamentoterico en que se basaba la prctica lo cual nos permiti tener un buen


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desenvolvimiento y realizamos todo el proceso respetando las condiciones, lostiempos, como por ejemplo: al momento de armar el sistema con bureta, tubo de

ensayo y manguera tuvimos mucha delicadeza as tambin como estimar elmomento en que la reaccin dejara de producir gas el mismo que se diriga haciala bureta para luego retirarla , manejamos los instrumentos con una buena tcnicay tuvimos exactitud al realizar los clculos en base a leyes o ecuaciones , ya quenuestros valores fueron los esperados, terminamos la prctica en un buen tiempoy sin ninguna dificultad, as que tambin podemos decir que cumplimos connuestro objetivo general al igual que los objetivos especficos.

CONCLUSIONES

Por lo tanto, se aprendi que el concepto de peso equivalente o

equivalente gramo (Eq) es muy til en los clculos qumicos. Para un

elemento o compuesto en concreto, su valor depende del tipo de reaccin

donde intervenga. Esto significa que un equivalente-gramo de cualquier

sustancia qumica es igual a su peso equivalente expresado en gramos.

En consecuencia, las leyes de los gases relacionan las magnitudes que

intervienen en sus propiedades: el volumen que ocupan, V, la temperatura

a la que se encuentran T y la presin que ejercen sobre las paredes del

recipiente que los contienen, P.

Por ende, Se puede calcular la presin parcial de cada componente, si seconoce el nmero de moles de cada uno de los gases que se encuentranen una mezcla encerrada en un volumen determinado y a una temperaturadada. Debido a que las partculas de cada gas componente se conducende una forma diferente.


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RECOMENDACIONES

Se recomienda que al llenar a bureta completamente de agua se lo haga

con la ayuda de una pipeta agregando el agua suavemente y con la bureta

inclinada , ya que esto ayuda a evitar que se formen burbujas en el interior

de la bureta lo que cual puede arruinar la prctica.

Se recomienda que al momento de ingresar la manguera por la boca de

la bureta se lo introduzca una longitud considerable para evitar que en

algn momento vaya a salirse de la misma.

Antes de realizar los clculos con las diferentes ecuaciones o leyes de los

gases para obtener los resultados finales se recomienda verificar que

todos los datos estn en las correctas unidades de medida ya sea de

volumen (L o ml), temperatura ( K) y presin (atm).


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REFERENCIAS

Qumica 1. Fundamentos. Lacreu, Aramenda, Aldabe. Ediciones Colihue

SRL. ISBN: 9505813430. Pg. 62.

(Qumica la Ciencia Central - 9na Edicin - Theodore L. Brown, LeMay,Bursten&Burdge, pg.373, 385).

(Qumica Raymond Chang - 9na Edicin, ISBM 978-970-10-611-4, pg.175, 178).

Manual de prcticas de laboratorio de qumica edicin 2015, ESPOL.

Internet:

http://paulabetank.webnode.es/el-peso-equivalente-en-gramo/

http://quimica.laguia2000.com/general/ley-general-de-los-gases-ideales

http://www.profesorenlinea.cl/Quimica/Mol_Avogadro.html
http://paulabetank.webnode.es/el-peso-equivalente-en-gramo/http://quimica.laguia2000.com/general/ley-general-de-los-gases-idealeshttp://www.profesorenlinea.cl/Quimica/Mol_Avogadro.htmlhttp://www.profesorenlinea.cl/Quimica/Mol_Avogadro.htmlhttp://quimica.laguia2000.com/general/ley-general-de-los-gases-idealeshttp://paulabetank.webnode.es/el-peso-equivalente-en-gramo/


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ANEXOS

Preguntas

1. Cul es la diferencia entre el peso equivalente y el peso atmico?

R//. El peso equivalente tienedimensiones yunidades de masa, a diferencia delpeso atmico,que es unamagnitud adimensional.Los pesos equivalentes fueron

determinados originalmente de forma experimental, pero (tal como se utilizan

ahora) se obtienen de lasmasas molares.

2. Qu ha sucedido con el uso de los pesos equivalentes?

R//. El uso de los pesos equivalentes en la qumica general ha sidoprcticamente sustituido por el uso de lasmasas molares.Una de las razonespara que est cayendo en desuso, es que el peso equivalente de una sustanciano es nico y depende de la reaccin en que participa, lo que no sucede con lamasa molar, que es nica para cada sustancia. Los pesos equivalentes puedencalcularse a partir de las masas molares, si sabemos en qu reaccin participala sustancia.

3. En dnde se usa el equivalente gramo?

R//.El equivalente gramo tiene uso en:

Qumica general Anlisis volumtrico Anlisis gravimtrico Qumica de polmeros

4. Cmo se determina el estado de un gas?

R//. El estado de una cantidad degas se determina por su presin, volumen ytemperatura. La forma moderna de la ecuacin relaciona estos simplemente endos formas principales. La temperatura utilizada en la ecuacin de estado es unatemperatura absoluta: en el sistema SI de unidades,kelvin,en el sistema imperial,gradosRankine.
https://es.wikipedia.org/wiki/An%C3%A1lisis_dimensionalhttps://es.wikipedia.org/wiki/Unidad_de_medidahttps://es.wikipedia.org/wiki/Peso_at%C3%B3micohttps://es.wikipedia.org/wiki/Magnitud_adimensionalhttps://es.wikipedia.org/wiki/Masa_molarhttps://es.wikipedia.org/wiki/Masa_molarhttps://es.wikipedia.org/wiki/Funci%C3%B3n_de_estadohttps://es.wikipedia.org/wiki/Gashttps://es.wikipedia.org/wiki/Kelvinhttps://es.wikipedia.org/wiki/Rankinehttps://es.wikipedia.org/wiki/Rankinehttps://es.wikipedia.org/wiki/Kelvinhttps://es.wikipedia.org/wiki/Gashttps://es.wikipedia.org/wiki/Funci%C3%B3n_de_estadohttps://es.wikipedia.org/wiki/Masa_molarhttps://es.wikipedia.org/wiki/Masa_molarhttps://es.wikipedia.org/wiki/Magnitud_adimensionalhttps://es.wikipedia.org/wiki/Peso_at%C3%B3micohttps://es.wikipedia.org/wiki/Unidad_de_medidahttps://es.wikipedia.org/wiki/An%C3%A1lisis_dimensional


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5. Cmo se determina los pesos atmicos modernos?

R//. Los pesos atmicos modernos se calculan a partir de valores medidos demasa atmica, de cada nclido, segn su composicin isotpica. Haydisponibilidad de datos sumamente precisos de masas atmicas de virtualmentetodos los nclidos no radioactivos. Las composiciones isotpicas son msdifciles de medir a un alto grado de precisin, ya que estn sujetas a variacionesentre muestras.
https://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAclidohttps://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Composici%C3%B3n_isot%C3%B3pica&action=edit&redlink=1https://es.wikipedia.org/wiki/Radioactivohttps://es.wikipedia.org/wiki/Radioactivohttps://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Composici%C3%B3n_isot%C3%B3pica&action=edit&redlink=1https://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAclido

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