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Segundo reporte de quimica 3...

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Universidad de San Carlos de Guatemala. Facultad de Ingeniería. Escuela de Ingeniería Química. Área de Química. Laboratorio de química 3, Sección C. Inga. Cinthya Ortiz de Pérez. Auxiliar: José Orozco.

REPORTE 2. IDENTIFICACIÓN DE MEZCLAS HOMOGÉNEAS Y HETEROGÉNEAS SECCIÓN

PUNTUACIÓN

1. Resumen

12

2. Objetivos

5

3. Marco teórico

8

4. Marco metodológico

8

5. Resultados

15

6. Interpretación de Resultados

30

7. Conclusiones

15

8. Referencias bibliográficas

5

9. Anexos 9.1. Datos originales No. 1 2 3 4

2 Carnet 202112429 202103758 202100065 202100218

Nombre Ángel Daniel González Miguel Lisbeth Anabelly Hernández Camposeco Loida Lisbeth Chamalé Niños María Isabel de León Salvatierra

Guatemala, 30 de abril de 2021.

1. RESUMEN En la práctica No. 2 llamada “IDENTIFICACIÓN DE MEZCLAS HOMOGÉNEAS Y HETEROGÉNEAS” se determinó y clasifico mediante la observación si la mezcla realizada era una mezcla homogénea o heterogénea. En la práctica se utilizó como solvente el agua (H2O) y como soluto el etanol (CH3CH2OH), cloruro de sodio (NaCl), bicarbonato de sodio (NaHCO3), aceite, y granito, se llevaron a cabo 6 mezclas en total con diferentes magnitudes de volumen. Se inició preparando las mezclas, en el primer tubo de ensayo se agregó 3 mL de agua más 1 mL de alcohol al 70 %, en el segundo y tercer tubo de ensayo se agregaron las mismas cantidades de agua de 3 mL más el cloruro de sodio (NaCl), un tubo tenía 1 g y el otro tenía 6 g de cloruro de sodio, para el cuarto y quinto tubo de ensayo el solvente seguía teniendo los 3 mL de agua y como soluto tenia 2g de bicarbonato de sodio (NaHCO3), y 1 mL de aceite. Para la última mezcla se utilizó 20 mL de agua más 2 gde granito, al finalizar el proceso de mezclarlas se tapaban y se dejaban reposar en un tiempo aproximado de cinco minutos. Después de esperar los cinco minutos se prosiguió a observar que mezclas se habían generado, si heterogéneas o homogéneas y cuantas fases habían presentado, y se clasifico según lo indicado. Se determinaron que, de las 6 mezclas, 2 fueron homogéneas y 4 fueron heterogéneas, siendo monofásicas, bifásicas y trifásicas.

2. OBJETIVOS. 2.1.

•

Objetivo general

Identificar mediante la observación que tipo de mezcla y cantidad de fases en los distintos tubos

2.2.

Objetivos específicos.

1. Determinar por qué algunas mezclas se precipitan. 2. Determinar si todos los sólidos son solubles. 3. Clasificar las mezclas según su tipo.

3. MARCO TEORICO. 3.1.

Conceptos y generalidades.

3.1.1. Clasificación de la materia.

•

Sustancia: Una sustancia es una forma de materia que tiene composición definida (constante) y propiedades distintivas. Son ejemplos de ello el agua, el amoniaco, el azúcar de mesa (sacarosa), el oro y el oxígeno. Las sustancias difieren entre ellas por su composición y se pueden identificar según su aspecto,color, sabor y otras propiedades (Raymond Chang, 2017).

•

Mezcla: Una mezcla es una combinación de dos o más sustancias en la que éstas conservan sus propiedades distintivas. Algunos ejemplos familiares son el aire, las bebidas gaseosas, la leche y el cemento. Las mezclas no poseen composición constante. Así, las muestras de aire obtenidas en distintas ciudades probablemente diferirán en su composición a causa de diferencias de altitud, y contaminación atmosférica (Raymond Chang, 2017).

Figura 1. Ejemplo de sustancias puras y mezclas.

Fuente: Curiosoando.com. (2019). ¿Qué son las mezclas heterogéneas y homogéneas? Recuperado https://curiosoando.com/mezclas-heterogeneas-y-mezclas-homogeneas

3.1.2. Clasificación de las sustancias puras

•

Elemento: Los elementos también pueden llamarse sustancias puras simples y están formados por una sola clase de átomos, es decir, átomos con el mismo número de protones en su núcleo y por lo tanto con las mismas propiedades químicas (UNAM, s.f.)

Figura 2. Ejemplos de elemento.

Fuente:

(UNAM,

s.f.).

Clasificación

de

la

materia.

Recuperado

de

http://www.objetos.unam.mx/quimica/sustanciasPuras/#:~:text=Las%20sustancias%20puras%20est%C3 %A1n%20formadas,clasifican%20en%20elementos%20y%20compuestos.

•

Compuesto: Los compuestos son sustancias formadas por la unión de dos o más elementos de la tabla periódica en proporciones fijas. Los métodos físicos no pueden separar un compuesto, éstos solo pueden ser separados en sustancias más simples por métodos químicos, es decir, mediante reacciones. (UNAM, s.f.).

Figura 3. Ejemplo de compuesto.

Fuente:

(UNAM,

s.f.).

Clasificación

de

la

materia.

Recuperado

de

http://www.objetos.unam.mx/quimica/sustanciasPuras/#:~:text=Las%20sustancias%20puras%20est%C3 %A1n%20formadas,clasifican%20en%20elementos%20y%20compuestos.

3.1.3. Clasificación de las mezclas

•

Mezcla homogénea: se llaman también disoluciones. Tienen una apariencia totalmente uniforme por lo que sus componentes no pueden distinguirse a simple vista. Se dice que este tipo de mezclas tiene una sola fase (UNAM, s.f.)

Figura 4.

Fuente:

Ejemplo de mezcla homogenea.

(UNAM,

s.f.).

Clasificación

de

la

materia.

Recuperado

de

http://www.objetos.unam.mx/quimica/sustanciasPuras/#:~:text=Las%20sustancias%20puras%20est%C3 %A1n%20formadas,clasifican%20en%20elementos%20y%20compuestos.

•

Mezcla heterogénea: presentan una composición no uniforme, sus componentes pueden distinguirse a simple vista, en otras palabras, se observandiferentes sustancias en la mezcla. Se componen de dos o más fases (UNAM, s.f.)

Figura 5. Ejemplo de mezcla homogénea.

Fuente:

(UNAM,

s.f.).

Clasificación

de

la

materia.

Recuperado

de

http://www.objetos.unam.mx/quimica/sustanciasPuras/#:~:text=Las%20sustancias%20puras%20est%C3 %A1n%20formadas,clasifican%20en%20elementos%20y%20compuestos.

3.2.

componentes de una solución

3.2.1. solvente Es la sustancia en la que se disolverá el soluto para formar un nuevo producto. Se presenta en mayor cantidad en la solución (Labclinics, 2020). 3.2.2. Soluto Normalmente el soluto es un sólido, aunque también puede ser una sustancia gaseosa o liquida, este se encuentra en menor proporción que el solvente, una característica es su solubilidad. (Labclinics, 2020) Grafica 5. Soluto y solvente

Fuente: (Visual, s.f.) . Soluto y solvente: qué son, diferencias y ejemplos Recuperado de https://nucleovisual.com/soluto-y-solvente-que-son-diferencias-y-ejemplos/

3.2.3. Clasificación de soluciones.

•

Solución saturada: La solución ha alcanzado el límite del coeficiente de solubilidad, es decir, hay una cantidad máxima de soluto disuelto en el solvente a una temperatura dada.

•

Solución no saturada: La cantidad de soluto disuelto aún no ha alcanzado el coeficiente de solubilidad. Eso significa que se puede agregar más soluto.

•

Solución supe saturada: Hay más soluto disuelto que en condiciones normales. En este caso, han precipitado. (Visual, s.f.)

Figura 6. Clasificación de soluciones

Fuente: (Agrega, s.f.) Atendiendo a su proporción de soluto Recuperado de http://agrega.educacion.es/repositorio/03122013/0a/es_2013120313_9111953/tipos.html

3.3.

Clasificación de la materia.

La Química trata de estudiar la materia y sus transformaciones se presentan distintas clases de materia:

•

Fase: Es una porción de materia física y químicamente uniforme. Es un

concepto distinto al de estado, por ejemplo, una mezcla de líquido y aceite está constituida por dos fases a pesar de ser las dos sustancias líquidas.

•

Una Fase: Las sustancias formadas por una sola fase pueden ser de dos tipos: sustancias puras o disoluciones (también llamadas mezclas homogéneas.

•

Más de una fase: Cuando una mezcla está formada por más de una fase se denomina mezcla heterogénea. Las mezclas heterogéneas se pueden separar en sus distintas fases por métodos físicos o mecánicos (Quimica, s.f.)

4. MARCO METODOLOGICO.

4.1.

Cristalería, reactivos y equipo.

Cristalería ❖ Tubos de ensayo ❖ Vaso precipitado ❖ Cucharas medidoras

Reactivos ❖ Agua ❖ Aceite ❖ Granito ❖ Etanol ❖ Bicarbonato de sodio ❖ Cloruro de sodio

4.2.

Algoritmo de procedimiento

1. Se prepararon las siguientes mezclas:

• Tubo 1: 3 ml de agua + 1 ml de alcohol •

Tubo 2: 3 ml de agua + 1 g de NaCl

• Tubo 3: 3 ml de agua + 6 g de NaCl • Tubo 4: 3 ml de agua + 1 ml de gasolina • Tubo 5: 3 ml de agua + 2 g de NaHCO3 • Tubo 6: 20 ml de agua + 1 pedazo de granito

2. Se tapó, agitó y se dejó en reposo por 5 minutos.

3. Se analizó cada mezcla y se clasifico como homogénea o heterogénea y se determinó el número de fases que presento cada una.

4.3.

Diagrama de flujo

5. RESULTADOS

Tabla 1. Sistema de componente para clasificación de tipo de mezcla y número de fases.

Alcohol

Tipo de mezcla Homogénea

Número de fases Monofásica

Agua (3 mL)

NaCl (1 g)

Homogénea

Monofásica

3

Agua (3 mL)

NaCl (6 g)

Heterogénea

Bifásica

4

Agua (3 mL)

NaHCO3 (2 g)

Heterogénea

Bifásica

5

Agua (3 mL)

Aceite (1 mL)

Heterogénea

Bifásica

6

Agua (20 mL) Granito (medir masa)

Heterogénea

Trifásica

Muestra

Solvente

1

Agua (3 mL)

2

Fuente: Elaboración propia, (2021)

Soluto

Tabla 2. Observaciones de las mezclas de agua con diferente soluto.

Muestra

1

2

3

4

5

6

Solvente

Soluto

Agua (3 mL)

Alcohol

Agua (3 mL)

Agua (3 mL)

Agua mL)

(20

• •

Fue una mezcla homogénea. El color azul de etanol se mostró en un tono más claro cuando se disolvió.

• •

Fue una mezcla homogénea La mezcla presento una sola fase, se observó un cambio de color cuando se agito tornado ligeramente a un tono blanco.

• •

Fue una mezcla heterogénea. Se observó que fue bifásica, y hubo precipitado, ya que el solvente se saturo.

• •

Fue una mezcla heterogénea Presento una mezcla bifásica, se obtuvo una sobresaturación en el soluto lo que provocó el precipitado.

•

Se presentó una mezcla bifásica, debido a que el soluto es menos denso que el solvente, su coloración fue amarrilla e incolora.

•

Mezcla heterogénea.

• • • *

Mezcla heterogénea. Se obtuvo una mezcla trifásica. Fue una sustancia precipitada. Se visualizó un cambio de color a tonos beige y se formó una leve capa de espuma.

NaCl (1 g)

Agua (3 mL)

Agua (3 mL)

Observaciones

NaCl (6 g)

NaHCO3 (2 g)

Aceite (1 mL)

Granito (medir masa)

Fuente: Elaboración propia, (2021)

Figura 7. Muestra de 3 mL de agua con y 1 mL de alcohol.

Fuente: de León, I. (2021). Salamá Baja Verapaz, zona 2.

Figura 8. Muestra de 3 mL de agua y 1 g de NaCl.

Fuente: de León, I. (2021). Salamá Baja Verapaz, zona 2

Figura 9. Muestra de 3 mL de agua más 6 g de NaCl

Fuente: de León, I. (2021). Salamá Baja Verapaz, zona 2

Figura 10. Muestra de 3 mL de agua más NaHCO3.

Fuente: de León, I. (2021). Salamá Baja Verapaz, zona 2

Figura 11. Muestra de 3 mL de agua más 1 mL de aceite

Fuente: de León, I. (2021). Salamá Baja Verapaz, zona 2

Figura 6. Muestra de 20 mL de agua más 2g de granito.

Fuente: de León, I. (2021). Salamá Baja Verapaz, zona 2

6. INTERPRETACION DE RESULTADOS.

Las mezclas homogéneas son las que el solvente y soluto se van a diluir y no se distinguen a simple vista, mientras que las mezclas heterogéneas se distinguen fácilmente debido a que poseen una composición no uniforme.

En la mezcla No. 1 de 3 mL de agua con y 1 mL de alcohol, se observó que fue homogénea, y se presentó una sola fase liquida; esto paso ya que el alcohol es soluble en agua.

En el caso de la segunda mezcla de 3 mL de agua más 1 g de cloruro de sodio (NaCl), se observó algo similar que en la primera, ya que también fue homogénea, además presento una sola fase; esto ocurrió porque los átomos de sodio (Na) y de cloro (Cl) inicialmente presentados en forma de cristal, fueron disueltos por las moléculas de agua. Por otra parte, en el tercer tubo de 3 mL de agua más 6 g de cloruro de sodio (NaCl), se observó que fue una mezcla heterogénea y presento dos fases. Cabe mencionar que hubo mayor cantidad de soluto que solvente lo cual provoco un precipitado.

El tubo No. 4 de 3 mL de agua más (NaHCO3) presentó una mezcla heterogénea con dos fases, una sólida (bicarbonato de sodio) y otra liquida (agua). El soluto con el solvente no llega a mezclase lo cual produce un precipitado en el fondo del tubo.

Así mismo la mezcla No.5 de 3 mL de agua más 1 mL de aceite, presento dos fases líquidas y se pudo determinar que fue una mezcla heterogénea. Esto debido a que los dos líquidos no tienen la misma densidad, y el aceite no es soluble en agua.

En el caso de la mezcla de 20 mL de agua más 2g de granito que fue la última que se realizó se visualizó que dicha mezcla presento 3 fases, siendo dos liquidas (espuma y agua) y una sólida (granito), clasificándola como mezcla heterogénea.

7. CONCLUSIONES.

1. Las mezclas homogéneas y heterogénea presentan características propias, las cuales facilitan la observación de ambos casos, lo que permitió que visualizar lasdistintas fases que se presentaron durante la práctica.

2. Se comprobó la insolubilidad de ciertas mezclas, lo cual se reflejó en precipitación.

3. La mezcla entre un sólido y un líquido, no es una mezcla homogénea porque se puede observar de una manera simple, las dos o tres fases que estas sustancias logra tomar.

8. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS.

1. Agrega. (s.f.). agrega.education.es/. Obtenido de http://agrega.educacion.es/repositorio/03122013/0a/es_2013120313_9111953/ti pos.html

2. Labclinics. (16 de 11 de 2020). Obtenido de https://www.labclinics.com/factoresde-solubilidad-al-elegir-un-solvente/

3. Quimica, C. (s.f.). Obtenido http://www.100ciaquimica.net/temas/tema2/punto1.htm

de

4. Raymond Chang, K. A. (2017). Química. Florida : Mc Graw Hill.

5. UNAM. (s.f.). unam.mx. . Obtenido de http://www.objetos.unam.mx/quimica/sustanciasPuras/#:~:text=Las%20sustancia s%20puras%20est%C3%A1n%20formadas,clasifican%20en%20elementos%20y %20compuestos.

6. Visual, N. (s.f.). Obtenido de https://nucleovisual.com/soluto-y-solvente-que-sondiferencias-y-ejemplos/

FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICA Edificio T-5, Ciudad Universitaria, Zona 12, Guatemala, Centroamérica EIQQ-F-SG-005

EIQQ-F-SG-005 HOJA DE DATOS ORIGINALES Título de la práctica: Diferencia de Densidades de Líquidos y Sólidos No.

Carnet

Nombre

1

202100065

Loida Chamalé

2

202112429

Ángel Gonzalez

3

202103758

Lisbeth Hernández

4

202100218

Isabel de León

Coordinador:

_

Firma

Sub-coordinador:

_

Listado de Cristalería a utilizar Cristalería Cuchara Vaso precipitado Tubos de ensayo

Revisión inicial Buen estado Buen estado Buen estado

Revisión final Buen estado Buen estado Buen estado

Listado de reactivos a utilizar Reactivo Bicarbonato de sodio (NaHCO3) Cloruro de sodio (NaCl) Etanol (CH3CH2OH) Aceite Granito Agua

Cantidad

Reactivo

Cantidad

2g

-

-

7g

-

-

1 mL 1 mL 2g 35 mL

-

-

FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICA Edificio T-5, Ciudad Universitaria, Zona 12, Guatemala, Centroamérica EIQQ-F-SG-005

Tabla 1. Sistema de componente para clasificación de tipo de mezcla y número de fases. Muestra Solvente Soluto Tipo de mezcla Número de fases 1 Agua (3 mL) Alcohol Homogénea Monofásica 2 Agua (3 mL) NaCl (1 g) Homogénea Monofásica 3 Agua (3 mL) NaCl (6 g) Heterogénea Bifásica 4 Agua (3 mL) NaHCO3 (2 g) Heterogénea Bifásica 5 Agua (3 mL) Aceite (1 mL) Heterogénea Bifásica 6 Agua (20 mL) Granito (medir masa) Heterogénea Trifásica Tabla 2. Observaciones de las mezclas de agua con diferente soluto. Muestra Solvente Soluto Observaciones • Fue una mezcla homogénea. • El color azul de etanol se mostró en un 1 Agua (3 mL) Alcohol tono más claro cuando se disolvió. • • 2

3

4

Agua (3 mL)

Agua (3 mL)

Agua (3 mL)

NaCl (1 g)

NaCl (6 g)

• •

NaHCO3 (2 g)

• •

• 5

Agua (3 mL)

Aceite (1 mL) •

6

Agua mL)

(20

Granito (medir masa)

• • • •

Fue una mezcla homogénea La mezcla presento una sola fase, se observó un cambio de color cuando se agito tornado ligeramente a un tono blanco. Fue una mezcla heterogénea. Se observó que fue bifásica, y hubo precipitado, ya que el solvente se saturo. Fue una mezcla heterogénea Presento una mezcla bifásica, se obtuvo una sobresaturación en el soluto lo que provoco el precipitado. Se presentó una mezcla bifásica, debido a que el soluto es menos denso que el solvente, su coloración fue amarrilla e incolora. Mezcla heterogénea. Mezcla heterogénea. Se obtuvo una mezcla trifásica. Fue una sustancia precipitada. Se visualizó un cambio de color a tonos beige y se formó una leve capa de espuma.

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Figura 1. Muestra de 3 mL de agua con y 1 mL de alcohol.

Fuente: de León, I. (2021). Salama Baja Verapaz, zona 2.

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Figura 2. Muestra de 3 mL de agua y 1 g de NaCl.

Fuente: de León, I...