Método del ascenso capilar PDF

Preview

Summary

método del ascenso capilar...

Description

Universidad Autónoma de Zacatecas “Francisco García Salinas” Unidad Académica de Ciencias Químicas Programa Académico de Químico en Alimentos Laboratorio de Fisicoquímica III Práctica Determinación de la tensión superficial de un líquido puro por el método de ascenso capilar Alumnos Irvin Alejandro Camacho Dávila María Flor Castañeda Ortiz Ana Sofia Mauricio Salas Fernando Alonso Torres

INTRODUCCIÓN Cuando un líquido se encuentra confinado dentro de un tubo capilar, éste forma un menisco cuya forma depende del ángulo de contacto y, dependiendo del valor de éste ángulo, ascenderá o descenderá. Si el ángulo de contacto es < 90° el líquido muestra ascenso capilar, en caso contrario se presenta descenso capilar. En este método se mide la ascensión de un líquido dentro de un tubo capilar. La magnitud del ascenso es inversamente proporcional al radio del capilar y directamente proporcional a la tensión superficial del líquido. Esto se expresa por medio de la ecuación de Laplace: Donde: ∆P es la diferencia entre las presiones externa e interna a la superficie curva (gamma) es la tensión superficial r es el radio del capilar Es el método más exacto, en parte porque no perturba la superficie, aunque es difícil de usar correctamente debido a la dificultad en la determinación de ángulos de contacto. La ecuación fundamental es: Donde: r es el radio del capilar. h es la altura que el líquido asciende. (delta)(ro) es la diferencia entre las densidades del líquido menos la del vapor. g es la aceleración de la gravedad. (theta) es el ángulo de contacto.

Esta ecuación describe la elevación de un líquido por un capilar estrecho. Entre los requisitos necesarios para que el método sea confiable están: El menisco debe ser hemisférico, el diámetro del capilar debe ser uniforme, el diámetro del capilar debe ser suficientemente ancho.

DIAGRAMA DE FLUJO Método de ascenso il Material: Tubo capilar Tubo de ensayo

Llenar el tubo de ensayo con los líquidos que trabajaremos (Agua destilada y alcohol etílico)

Insertar el capilar y observar que ascenso tiene

Medir la distancia que subió del espejo del líquido hacia el ascenso capilar Se repite 3 veces para agua y 3 veces para alcohol

TRABAJO DE PRELABORATORIO:

1. ¿Cuántos tipos de menisco se presenta en un capilar? ¿Por qué? Cóncavo: El menisco cóncavo se caracteriza porque el ángulo de contacto θ que forman la pared del vidrio con una línea tangente al menisco y, que se introduce en el seno del líquido, tiene un valor menor a 90º. La presencia de un menisco cóncavo pone en evidencia que las fuerzas de cohesión en el seno del líquido son menores que la fuerza de adhesión líquido-pared de vidrio. Convexo: En el caso del menisco convexo, el ángulo de contacto θ tiene una valor mayor a 90º. El mercurio es un ejemplo de un líquido que forma meniscos convexos. Cuando se coloca una gota de mercurio sobre una superficie de vidrio, el ángulo de contacto θ tiene un valor de 140º. La observación de un menisco convexo indica que las fuerzas de cohesión del líquido son de mayor magnitud que la fuerza de adhesión entre el líquido y la pared de vidrio. Se dice que el líquido no moja al vidrio.

2. ¿Cuáles son las desventajas del método? Uno de los principales problemas en el uso de este método es la determinación precisa de la línea base para la medición de la altura de la columna. Es necesaria una cantidad relativamente grande de la muestra líquida en estudio Los resultados dependen de un ángulo de contacto que es difícil de medir y por tanto, usualmente se considera que es igual a cero. Para mejorar la precisión se necesitan correcciones teóricas. 3. ¿Para que tipo de líquidos es recomendable usar este método?

Líquidos penetrantes DATOS EXPERIMENTALES Temperatura del experimento 19°C Peso del picnómetro vacío 17.1058g Peso del picnómetro con agua 27.1450g Peso del picnómetro con alcohol etílico 25.3099g Medición

Altura (cm) agua

1 2 3 Altura promedio

0.6 0.5 0.5 O.5333

g=981cm/S2 γH2O = 72.8 dinas/cm Vpic= 10mL→10cm3 Densidad

ρ=

Wpic+liq — Wpic solo Vpic

ρH 2 O= ρOH =

27.1450 g — 17.1058 g g =1.00392 3 3 10 c m cm

25.3099 g —17.1058 g g =0.82041 3 10 c m c m3

Radio r=

2γ gρh

(

2 72.8 r=

(

)(

dinas cm

)

)

cm g ( 0.5333 cm ) 981 2 1.00392 3 S cm

=0.2772 cm

Altura (cm) alcohol etílico 0.8 O.9 1 0.9

Tensión superficial γOH=

gρOHhr 2 (981

γOH=

cm g )( 0.9 cm)(0.2772 cm) )(0.82041 2 dinas c m3 s =100.3935 2 cm

CONCLUSIÓN En conclusión tenemos que el método del Ascenso capilar es uno de los más sencillos de realizar para determinar la tensión superficial de algún líquido. La capilaridad es un fenómeno que influye en él ascenso o descenso del líquido de un capilar es el valor relativo de las fuerzas de cohesión entré las moléculas de un mismo líquido y las fuerzas de adhesión entre líquido y las paredes del tubo....