Informe 4 de quimica PDF

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Universidad Privada Antenor OrregoFacultad de Ingeniería IndustrialEscuela profesional de IngenieríaIntegrantes:-Alvarado Armas Valery.-Bazauri Villanueva Luis Edmundo.-Chorres Ruiz Joely Araceli.-Estela Peláez Orlando Rodrigo.-Gamboa Huaccha Michael André.-Guevara Garcés Miguel Alejandro.-Mena Fies...

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Universidad Privada Antenor Orrego

Ingeniería Industrial

Universidad Privada Antenor Orrego Facultad de Ingeniería Industrial Escuela profesional de Ingeniería

Integrantes: -Alvarado Armas Valery. -Bazauri Villanueva Luis Edmundo. -Chorres Ruiz Joely Araceli. -Estela Peláez Orlando Rodrigo. -Gamboa Huaccha Michael André. -Guevara Garcés Miguel Alejandro. -Mena Fiestas Jonathan Alonso.

Asignatura: Química General (Laboratorio).

Docente: Victor Campos Linares.

Tema: Propiedades físicas de la materia.

Horario: Sábado 7:00-8:45 am

2020 Química General

Dra. Rosa Aguilar Alva

Universidad Privada Antenor Orrego

Ingeniería Industrial

PRESENTACIÓN El presente trabajo se centra en las propiedades físicas donde se verifica y compara la conductividad térmica de diferentes metales, se determina la densidad de un sólido regular e irregular por diferentes métodos, la densidad de sustancias líquidas, el porcentaje de error en el cálculo de las densidades de sólidos y líquidos, y el punto de ebullición de etanol donde expresamos la temperatura en diferentes escalas de temperatura. En esta oportunidad se le está presentando una práctica donde estamos demostrando todo lo que usted, estimado profesor nos ha enseñado. GRACIAS

Química General

Dra. Rosa Aguilar Alva

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Ingeniería Industrial

PRACTICA 2 PROPIEDADES FÍSICAS DE LA MATERIA I.- CAPACIDADES 1.1.1.2.1. 3.1, 4.1.5.-

Verifica y compara la conductividad térmica de diferentes metales. Determina la densidad de un sólido regular e irregular por diferentes métodos. Determina la densidad de sustancias líquidas. Determina el porcentaje de error en el cálculo de las densidades de sólidos y líquidos. Determina el punto de ebullición de etanol y expresa esta temperatura en diferentes escalas de temperatura.

II.- FUNDAMENTO TEÓRICO 2.1. PROPIEDADES FISICAS La materia presenta propiedades físicas y químicas, cuando una muestra de materia cambia su aspecto físico, es decir, experimenta una transformación física, pueden cambiar algunas de las propiedades físicas de la muestra, pero su composición permanece inalterada. La propiedad física es aquella que presenta la materia sin cambiar su composición, entre estas propiedades tenemos: conductividad térmica, la densidad, punto de ebullición etc.

2.1.1. Conductividad térmica. - Es una propiedad de los materiales que dice cuan fácil es la conducción de calor a través de ellos. Es elevada en metales y baja en gases. Por consiguiente, podemos decir que es la capacidad que tiene un cuerpo para conducir calor. Conducción, es el proceso por el cual se transfiere energía térmica mediante colisiones de moléculas adyacentes a través de un medio material. El medio no se mueve. La conductividad térmica K de un material es una medida de su habilidad para conducir calor.

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2.2.2.- Densidad. - Es una propiedad física intensiva que nos indica la razón entre la masa y el volumen de una sustancia. La unidad más común es g/cm3 o g/mL. Las densidades de los sólidos toman valores desde 0,2 g/cm3 hasta 20 g/cm3 y la de los líquidos desde 0,5 g/mL hasta 3-4 g/mL.

m

D = v

2.2.2.1.- Densidad de Sólidos. - Para determinar la densidad de un sólido, se determina la masa con una balanza. El volumen depende del tipo de sólido; es decir, si es un sólido de forma regular o irregular, en el primer caso se calcula usando una fórmula matemática y en el segundo haciendo uso del principio de Arquímedes. Volumen de solido regular El volumen del sólido regular depende de la forma del sólido y está sujeto a una fórmula matemática. Ejemplo:

Volumen de sólido irregular Para sólidos irregulares se usa el “Principio de Arquímedes” que establece los siguiente: “Un cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido en reposo, recibe un empuje de abajo hacia arriba igual al peso del volumen del fluido que desaloja”

Vi

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Vf

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Volumen del sólido = Vf - Vi Volumen del sólido = 26 -22 = 4 mL 2.2.2.2.- Densidad de un líquido Para encontrar la masa de un líquido no se puede determinar directamente sobre la balanza es necesario seleccionar un material que contenga a la sustancia y permita llevar a la balanza para establecer su masa.

M1

M2

Masa de líquido (ML) = M2 - M1

2.2.3.- Punto de ebullición Es la temperatura a la que la presión de vapor de un líquido es igual a la presión atmosférica estándar (1 atm.). En otras palabras, el punto de ebullición es la temperatura a la cual un líquido ebulle. Punto de ebullición del agua a diferentes altitudes.

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Altitud = 0m Peb = 100°C

Altitud=2250 m Peb = 92°C

Altitud = 8848m Peb = 75°C

Pvapor H2O = Patm 2.2.4.- PORCENTAJE DE ERROR Valor calculado – Valor teórico % error =

x 100 Valor teórico

III.- MATERIALES Y REACTIVOS



Agua hirviendo.

 

Bandas térmicas. Cocina eléctrica.

    

Recipiente para hervir el agua. Beaker. Material de hierro, acero inoxidable, cobre, aluminio, bronce y madera. Vaselina líquida. Tubo de ensayo.

  

Termómetro. Capilar. Olla a presión y convencional.

  

Balanza de tres brazos Vernier Tornillo micrométrico

  

Metileno Cilindro con una salida lateral Cilindro de 100 ml probeta borosilicato

   

Beaker de 50 ml Picnómetro Balanza analítica Agua destilada

 

Balanza digital Papel encerado

 

Probeta graduada. Pipeta

IV.- PROCEDIMIENTO

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4.1.- CONDUCTIVIDAD TERMICA DE METALES (4minutos) https://bit.ly/31hCEfJ 4.2.- PUNTO DE EBULLICIÓN DEL ETANOL Y EL AGUA (8 minutos) https://bit.ly/3o01iva https://www.youtube.com/watch?v=l9dRWcU8Utk

4.3.- DENSIDAD DE SOLIDOS REGULARES E IRREGULARES (20 minutos) https://bit.ly/2FH3tm8 4.4.- DENSIDAD DE LIQUIDOS POR EL METODO DEL PIGNOMETRO Y DE PROBETA (12 minutos) https://bit.ly/343QofS V.- CALCULOS Y RESULTADOS 5.1.- CONDUCTIVIDAD TERMICA Material Acero (Fe) Acero inoxidable Cobre Aluminio Bronce Madera

Tiempo(seg) 67 s + de 110 s 41 s 44 s 75 s No tiene conductividad térmica

Use la tabla de para comprobar

5.2.- PUNTO Sustancia Etanol Agua

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Orden de conducción de calor 3 5 1 2 4 6 conductibilidad térmica sus resultados

Temperatura de ebullición (°C) 78 90

Temperatura de ebullición (°F) 172.4 194

DE EBULLICIÓN DEL ETANOL Temperatura de ebullición (K) 351 363

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5.3.- DENSIDAD DE SOLIDOS REGULARES

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NOTA: Para determinar de que está hecho cada sólido busque la densidad de metales en la tabla periódica y por comparación con la densidad calculada deduzca que este hecho. Anote la densidad teórica y calcule el porcentaje de error. Debe presentar los cálculos que justifiquen sus resultados. 5.4.-

Sólido Masa de sólido

Cubo 18.3 g

Cilindro 21.2 g

h=4.88c

L=1.9 cm

Medidas de sólido

h=2cm

6.859 cm 2.68 g/cm3

3

experimental ¿De que esta hecho? Aluminio Densidad teórica 2.70 g/cm3 Porcentaje de error -0.74% DENSIDAD DE SOLIDOS IRREGULARES

Esfera 16.7 g d=1.60cm

m

d=1.27cm

Volumen del sólido Densidad

Prisma 66.7 g

a=3.2cm

2.53 cm 8.38 g/cm3

b=1.6cm 24.98 cm3 2.67 g/cm3

2.14 cm3 7.8 g/cm3

Niobio 8.4 g/cm3 -0.23%

Aluminio 2.70 g/cm3 -1.11%

Hierro 7.86 g/cm3 -0.76%

3

Muestra Masa de sólido Volumen desplazado Volumen del sólido Densidad

Sólido 1 65g 23cm3 23cm3 2.826g/cm3

Sólido 2 44g 5.2cm3 5.2cm3 8.462g/cm3

Sólido 3 25.5g 3cm3 3cm3 8.5g/cm3

experimental ¿De que esta hecho? Densidad teórica Porcentaje de error

Aluminio 2.6 g/cm3 7.7%

Cobre fundido 8.3-8.9 g/cm3 1.93%

Cobre fundido 8.3-8.9 g/cm3 2.41%

Presente los cálculos necesarios para

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determinar el volumen de los sólidos. Use los valores de densidad calculados para identificar la sustancia de la que están hechos los sólidos por comparación con los valores teóricos que aparecen en la tabla.

5.5.- DENSIDAD DE LIQUIDO METODO DEL PICNÓMETRO

Muestra Masa picnómetro Masa picnómetro más agua Masa de picnómetro más zumo Volumen del picnómetro Masa del líquido Densidad del líquido

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Líquido (Zumo) 36.08 g 61.08 g 62.38 g 25.00 g/cm3 26.3 g 1.05 g/cm3

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Presente los cálculos que justifiquen sus respuestas

5.6.DE UN CON

DENSIDAD LÍQUIDO PROBETA Muestra 0,87 g/mL Masa de probeta Masa de probeta más líquido Masa de líquido Volumen de líquido Densidad experimental Química general Densidad teórica Porcentaje de error

Agua 33.04g 43.2g 9.8g 10cm3 0.98g/cm3 1g/cm3 2%

Vaselina 34.1g 42.2g 8.1g 10cm3 3 0.81g/cm Dra. Rosa Aguilar Alva 6%

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VI.DE

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DISCUSIÓN RESULTADOS 

Al colocar la varilla de acero al calor se pudo observar que este demoraba más tiempo en conducir la

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

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conductividad térmica, esto se produjo debido a que la energía cinética promedio de sus moléculas actúan con menos velocidad que otros materiales haciendo que a este le tome más tiempo. Mediante la comparación de los puntos de ebullición y el etanol ambos sometidos a la misma prueba observamos que el agua tiene mayor punto de ebullición que el etanol esto se debe a que fuerzas intermoleculares de dichos compuestos, el agua y el etanol son compuestos polares, la mayor fuerza que se da en los dos casos son los puentes de hidrógeno dados por los radicales -OH, pero, el agua tiende a formar más puentes de hidrógeno que el etanol.

VII.- CONCLUSIÓN  





Podemos apreciar que, de nuestras muestras tomadas, la madera no tiene conductividad térmica y el acero inoxidable es el que más tiempo demora en tener conductividad térmica. Nuestro grupo analizó y concretó que en la densidad de los sólidos regulares calculados está cerca al mínimo error comparando con las densidades de nuestra tabla periódica y nos da como resultados que los sólidos regulares son aluminio, niobio, aluminio y hierro y en nuestros sólidos irregulares son aluminio y cobre fundido. Como podemos ver en el cuadro 5.6 analizamos la densidad de nuestros líquidos ayudándonos de la probeta agregándole dos muestras, una de agua y otra de vaselina, dándonos como resultado que el agua tiene menor porcentaje de error. El punto de ebullición del etanol es 78.3 °C, 172.9 °F, 351.5K.

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