07masa de un equivalente gramo de aluminio
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ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICADEL LITORAL
PRÁCTICA N° 7
Título:
MASA DE UN EQUIVALENTE-GRAMO DE ALUMINIO
Asignatura
Laboratorio De Química General I
Paralelo - Grupo:
16 - C
Autor:
Melissa Aguilera Chuchuca
Profesor:
Ing. Ana Avilés Tutivén, Ms.C
Fecha:
16 de Julio 2014
1.- Objetivo
Determinar la masa de un equivalente-gramo de aluminio. Revisar algunas
leyes de la química
2.- Marco teórico
Equivalente gramo, es un término que ha sido utilizado en varios contextos en
química. Es la masa de un equivalente, que es la masa de una sustancia dada
que:
o Se deposita o se libera cuando circula 1 mol de electrones.
o Sustituye o reacciona con un mol de iones hidrógeno (H+) en una
reacción ácido-base.
o Sustituye o reacciona con un mol de electrones en una reacción redox.
Ecuación general de los gases: PV=nRT, donde P es la presión (atm), V es
volumen (L), n es el # de moles, R constante de los gases y T temperatura (K).
Ley de las presiones parciales.- (ley de Dalton) Establece que la presión de una
mezcla de gases, que no reaccionan químicamente, es igual a la suma de las
presiones parciales que ejercería cada uno de ellos si sólo uno ocupase todo el
volumen de la mezcla, sin cambiar la temperatura. PT= P1+P2+P3+…+Pn
Ley de Boyle.- es una de las leyes de los gases ideales que relaciona el
volumen y la presión de una cierta cantidad degas mantenida a temperatura
constante. La ley dice que el volumen es inversamente proporcional a la
presión: , donde es constante si la temperatura y la masa del gas
permanecen constantes.
Cuando aumenta la presión, el volumen disminuye, mientras que si la presión
disminuye el volumen aumenta. Supongamos que tenemos un cierto volumen
de gas V1 que se encuentra a una presión P1 al comienzo del experimento. Si
variamos el volumen de gas hasta un nuevo valor V2, entonces la presión
cambiará a P2, y se cumplirá: que es otra manera de
expresar la ley de Boyle.
3.- Materiales y reactivos
1. Soporte universal.
2. Nuez.
3. Pinza de tubo de ensayo.
4. Pinza de bureta.
5. Tubo de ensayo.
6. Tapón de caucho.
7. Manguera.
8. Bureta.
9. Probeta de 1000 ml.
10. Lámina de aluminio.
11. Ácido clorhídrico.
12. Vaso precipitado.
13. Agua.
14. Termómetro.
15. Pipeta con pera.
4.- Procedimiento:
1) Calcular el volumen del cuello de la bureta, introduciéndole con la llave
cerrada 10 ml de agua con una pipeta, y se anota el nivel contenido de
agua que indica la bureta. Restar la cantidad de la parte graduada a los
10 ml introducidos.
2) En un vaso de 1000 ml agregue agua hasta las ¾ de su capacidad.
3) Llenar la bureta totalmente con agua, evitando que queden burbujas de
aire en su interior. Tape la boca de la bureta con el dedo índice, e
invierta la bureta para introducir el extremo (tapado con el dedo) en el
vaso con agua, retirar el dedo y sujetarla con una agarradera al soporte
universal.
4) Introducir por el extremo sumergido de la bureta, una manguera que
está conectada a un tapón de caucho.
5) Implantar en un tubo de ensayo, la muestra de aluminio (lámina de masa
conocida) en pedazos pequeños, y añadir aproximadamente 5 ml de
HCl 6 molar. Cubrir inmediatamente con el tapón de caucho que tiene la
manguera conectada al tubo invertido.
6) Observar la reacción por el ingreso de burbujas en la bureta.
7) Igualar la presión del gas obtenido dentro de la bureta con la presión
ambiental, lo cual se consigue llevando la bureta (tapando la boca con el
dedo índice) a una probeta de 1000 ml, donde se deberá igualar el nivel
del agua de la bureta con el nivel del agua del cilindro.
8) Leer el nivel de agua de la bureta y calcule el volumen del gas obtenido
y regístrelo. Anote la presión y la temperatura del laboratorio.
9) Elaborar la tabla de datos, los cálculos y presentar una tabla de
resultados.
1), 2), 3) y 4)
5), 6) y 7) 8) 9)
10)
HCL
11)
12) y 13)
15)
5.- Tabla de datos
Volumen de la parte no graduada
de la bureta 2.2 ml
Masa del aluminio 0.0268 g
Presión y temperatura del laboratorio
1 atm y 26°C=299°K
Presión de vapor de agua a la temperatura del laboratorio
0.03303
Nivel de agua contenida en la bureta al igualar presiones
12.6 ml
Ecuación química balanceada de la reacción
2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2
Formula o ecuación de estado de los gases ideales
PV=nRT
Ecuación de la ley de las presiones
parciales Patm=Pv H2O + PH2
TABLA DE PRESIONES DE VAPOR DE H2O EN
ESTADO DE EQUILIBRIO
Temperatura °C Presión en Torr
Presión en Atmosferas
24 22.2 0.02921
25 23.6 0.03105
26 25.1 0.03303
27 26.5 0.03487
28 28.1 0.03697
6.- Cálculos
Volumen de la parte no graduada de la bureta
10L – 7.8 mL = 2.2 mL
Volumen del H2
V H2 = 50 – 2.2 – 12.6 = 39.6 mL x 1 𝐿
1000 𝑚𝐿= 𝟎. 𝟎𝟑𝟗𝟔 𝑳
Presión parcial de Hidrógeno
P H2 = P atm - P V H2 = 1 – 0.03303 = 0.96697 atm
Moles de H2 producido
𝑛 = 𝑃𝑉
𝑅𝑇=
0.96697𝑎𝑡𝑚 x 0.0396L
0.082𝑎𝑡𝑚.𝐿
𝑚𝑜𝑙.𝐾 x 299𝐾
= 1.5618 𝒙𝟏𝟎−𝟑 mol H2
Moles de aluminio (según la ecuación balanceada)
1.5618 x 10−3mol H2×2 𝑚𝑜𝑙 𝐴𝑙
3 𝑚𝑜𝑙 𝐻2= 𝟏. 𝟎𝟒 𝐱 𝟏𝟎−𝟑𝐦𝐨𝐥 𝐀𝐥
Peso molecular calculado del Aluminio
𝑛 = 𝑚𝑎𝑠𝑎
𝑃𝑀→ 𝑃𝑀 =
𝑚𝑎𝑠𝑎
𝑛=
0.0268 𝑔 𝑨𝒍
1.04 x 10−3mol 𝐀𝐥= 𝟐𝟓. 𝟕𝟑𝟗 g/mol
Masa equivalente-gramo de Aluminio
𝑃𝑀
𝑣𝑎𝑙𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎=
25.739 𝑔/𝑚𝑜𝑙
3= 8.5796 g/mol ≈ 8.580 g/mol
Porcentaje de error:
Masa equivalente-gramo de Aluminio según la tabla periódica de elementos:
𝑃𝑀
3=
26.982
3= 8.994 g/mol
% error = |𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑡𝑒ó𝑟𝑖𝑐𝑜−𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑝𝑟á𝑐𝑡𝑖𝑐𝑜
𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑡𝑒ó𝑟𝑖𝑐𝑜| x 100
% error = |8.994−8.580
8.994|x 100 = 4.6% de error
7.- Tabla de resultados
Presión parcial de Hidrógeno 0.96697 atm
Moles de H2 producido 1.5618 x 10−3mol H2
Moles de aluminio 1.04 x 10−3mol Al
Peso molecular calculado del Aluminio 25.739 g/mol
Masa equivalente-gramo de Aluminio 8.580 g/mol
8.- Observaciones
El aluminio reaccionó con el HCl creando burbujas, liberando
hidrógeno, como la reacción es rápida hay que tapar el tubo de
ensayo de inmediato.
9.- Recomendaciones
La bureta no debe de contener burbujas de aire.
Vaciar totalmente la bureta antes de ingresar los 10 ml de agua.
Ingresar el aluminio al tubo de ensayo en forma de bolita, para que no se quede en las paredes.
10.- Conclusiones
En el experimento se obtuvo como resultado de la masa equivalente-gramo de Aluminio de 8.580 g/mol.
BIBLIOGRAFÍA
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http://estquimica.blogspot.com/p/esta-ley-establece-como-enunciado-
la.html
FULL QUÍMICA. (2012). Ecuación universal de los gases. Recuperado el 2014,
de http://www.fullquimica.com/2011/10/ecuacion-universal-de-gases-
ideales.html
FULL QUÍMICA. (2012). Equivalente gramo (Eq-g). Recuperado el 2014, de
http://www.fullquimica.com/2012/06/equivalente-gramo-eq-g.html
Matamoros, D., & Morante, F. (2012). Manual de prácticas, Química general 1.
En D. Matamoros, & F. Morante, Manual de prácticas, Química general 1
(Tercera ed., págs. 7-8). Guayaquil-Ecuador: Comité editorial.
Química fácil. (2010). Ley de Boyle. Recuperado el 2014, de
http://aprendequimica.blogspot.com/2010/10/ley-de-boyle.html
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2014, de https://sites.google.com/site/quimicaiiepoem/-que-es-el-aire-
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LeydeGasesideales.htm