E.A.P Ingenieria Textil y de confecciones

[E.A.P Ingenieria Textil y de confecciones]QUIMICA GENERAL

Facultad de ingeniera industrialE.A.P Ingeniera textil y de confeccionesUNMSMLaboratorio de Qumica General

Ao de la diversificacin productiva y el desarrollo de la educacinDa: 13/10/15 Hora: 10:00a.m.N de prctica: 5Nombre de prctica: DETERMINACION DE LA MASA EQUIVALENTE.Profesor: ING. AMADO CASTRO CHONTAFecha de entrega: 20/10/15INTEGRANTES:LANDA SOLIER, MYRELLA ESTHEFANIA.............15170239BORJA LAURA, PATRICIA GABRIELA..15170076CUADROS GMEZ, SANDRA..15170320CHACON QUITO, JASON15170093

NDICEIntroduccin..Pg. 3ObjetivosPg.4Marco terico.Pg.5Materiales y reactivos.....Pg.8Procedimiento experimental...Pg.9Resultados del experimentoPg. 12Conclusiones..Pg. 14CuestionarioPg. 15BibliografaPg.18

INTRODUCCINEs sabido que todo elemento qumico de por si posee muchas caractersticas partiendo desde el elemento ms simple hasta el ms complejo. Es por ello que en esta oportunidad vamos a detenernos a estudiar la masa equivalente de un elemento qumico de manera particular con el magnesio y zinc.

Elpeso equivalente es un peso estndar de combinacin que permite determinar la capacidad de combinacin de las masas de diferentes especies qumicas. Para determinar el peso equivalente se toma como referencia lo siguiente, como: la cantidad en peso de una sustancia que se libera, combina o desplaza 1 unidad en peso de hidrogeno, o 8 unidades en peso de oxigeno 35,5 unidades en peso de cloro. La masa equivalente de un elemento es el peso en gramo del mismo que se combina con 8 g de O2 o 1.008 g H2, siendo el equivalente-gramo una cantidad en gramos del compuesto igual al peso equivalente del mismo.

La masa equivalente se puede determinar de forma experimental y puede ser por: Determinacin directa. Mtodos analticos. Por desplazamiento del agua.Para determinar la masa equivalente del magnesio se utiliza la tcnica de desplazamiento del agua.A continuacin se desarrollar los principios tericos necesarios para entender el captulo y luego se pondr en marcha lo echo en el laboratorio por el grupo de trabajo.

OBJETIVO Determinar la masa equivalente de un metal, en este caso del zinc o del magnesio por reaccin redox y desplazamiento.

MARCO TERICORESEA HISTORICALas primeras tablas de pesos equivalentes fueron publicadas para los cidos y las bases por Carl Friedrich Wenzel en 1777. Un conjunto ms amplio de tablas fue preparado, posiblemente de forma independiente, por Jeremas Benjamin Richter, a partir de 1792.Sin embargo, ni Wenzel ni Richter tenan un punto de referencia nico para sus tablas, por lo que tuvieron que publicar tablas separadas para cada par cido-base.La primera tabla de pesos atmicos de John Dalton (1808)Propona un punto de referencia, al menos para los elementos: tomar el peso equivalente del hidrgeno como una unidad de masa. Sin embargo, la teora atmica de Dalton estaba lejos de ser universalmente aceptada en el siglo XIX. Uno de los mayores problemas era la reaccin del hidrgeno con el oxgeno para producir agua. Un gramo de hidrgeno reacciona con ocho gramos de oxgeno para producir nueve gramos de agua, por lo que el peso equivalente del oxgeno se define como ocho gramos. Sin embargo, la expresin de la reaccin en trminos de volmenes de gas siguiendo la ley de Charles y Gay-Lussac, dos volmenes de hidrgeno reaccionan con un volumen de oxgeno para producir dos volmenes de agua, lo que sugiere que el peso atmico del oxgeno debe ser de diecisis. El trabajo de Charles Frederick Gerhardt, Henri Victor Regnault y Stanislao Cannizzaro contribuy a racionalizar esta y muchas paradojas similares, pero el problema era an objeto de debate en el Congreso de Karlsruhe (1860).No obstante, muchos qumicos encontraron que los pesos equivalentes eran una herramienta til, incluso si no se adheran a la teora atmica. Los pesos equivalentes fueron una til generalizacin de la ley de las proporciones definidas (1794) de Joseph-Louis Proust que permiti a la qumica convertirse en una ciencia cuantitativa. El qumico francs Jean-Baptiste Dumas (1800-84) se convirti en uno de los ms influyentes oponentes de la teora atmica, despus de haberla abrazado al principio de su carrera, pero fue un firme defensor de los pesos equivalentes.MASA EQUIVALENTE (MEq)La masa equivalente de un elemento o compuesto es la misma que se combina o reemplaza 8,000 partes de oxgeno o 1,008 partes de hidrgeno. Prcticamente el peso equivalente se determina segn la naturaleza de la sustancia:a) Peso equivalente de un metal: Se divide la masa atmica expresada en gramos entre su nmero de oxidacin.b) Peso equivalente de un cido: Es igual a su peso molecular dividido entre el nmero de h9idrgenos que contiene o los que se han desplazado.c) Peso equivalente de una base: Es igual a su peso molecular dividido entre la carga del metal o la cantidad de iones oxidrilo que contenga la base.d) Peso equivalente del agente oxidante y reductor: Se determina mediante la divisin entre un mol-g y el nmero de electrones ganados o perdidos sea agente oxidante y agente reductor respectivamente.Determinacin directa:En este caso se encuentra la cantidad del elemento que se han combinado con 1.008 g de hidrogeno o con 8.0 g de oxgeno.

Mtodo analtico:Se determina la masa equivalente por la cantidad del elemento que se combina con otro del cual se conoce su masa equivalente.Por desplazamiento del agua:Este mtodo consiste en hacer reaccionar una determinada masa de un metal con un cido para que desprenda hidrogeno. Para el clculo se encuentra la masa del metal que ha desplazado 1.008g de hidrogeno o 11200 ml del gas. (A condiciones normales de temperatura y presin).La Masa Equivalente de un elemento: Es el peso en gramos del mismo que se combina con 8 g de O2 o 1.008 g H2 y se puede determinar de forma experimental. La Masa Equivalente de un Acido: El peso equivalente de un cido es aquella fraccin del peso formula que contiene o puede suministrar para la reaccin un H+ acido. Un equivalente gramo (Eq g) es aquel peso que contiene o puede suministrar para la reaccin de un mol de H+.Peq = Masa Molar/ n de iones H.

MATERIALES Y REACTIVOS MATERIALES:1 balanza1 tubo de ensayo1 pinza1 juego de tapones bihoradados, mangueras y conexiones.1 colector de vidrio1 esptula1 termmetro1 probeta de 500mL1 baln

REACIVOS:HCl 1,5M y HCl 6,0MMg en virutasZn en granallas

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTALInstalar el equipo de acuerdo al diagrama.

Pesar exactamente con 2 cifras decimales una muestra de Zn menor de 0,4 o Mg que sea menor a 0,20g.

Colocar en un tubo de prueba de 20mL de HCl 1,5M con Mg y HCl 6,0M con Zn.

Llenar el baln con agua y colocar el tapn de jebe bihoradado conectando a un frasco donde se recoja el agua desalojada.

Llenar la conexin con agua soplando por el otro extremo entre el frasco y el recipiente. Cierre con una pinza el extremo de la manguera que va al frasco, no debe quedar burbujas de aire.

Agregar a tubo de prueba la muestra pesada y tapar inmediatamente colocando el tapn. Debe estar hermticamente cerrado.

Soltar la conexin final para que se desplace el agua.

Al final de la reaccin, medir el volumen de agua desalojada. Luego medir la temperatura del agua del baln para determinar su presin de vapor.

Acabado el proceso con el termmetro medir la temperatura para calcular la presin.

RESULTADOS DEL EXPERIMENTO

1. Peso del Mg... 0.15g2. Temperatura del agua del baln(T).295.15K3. Presin del vapor del agua a (T) .19.8mmHg4. Presin baromtrica756mmHg5. Presin del gas seco: P= (4)-(3)736.2mmHg

6. Volumen de =volumen de agua desalojada210ml7. Presin a C.N. 760mmHg8. Temperatura a C.N ..273.15K9. Volumen de a C.N. .188.3ml

Reemplazando datos:

CALCULO DE LA MASA EQUIVALENTE

Sabemos que la masa equivalente de un metal es la masa de este; capaz de generar 1.008g de hidrgeno 11.207L de a CNTP, con suficiente cantidad de cido Tenemos la ecuacin:

0.15g188.26mlMeq. . 11207ml

% ERROR RELATIVOValor terico=12.15g

Como se puede observar el porcentaje de error es muy alto lo cual deriva a pensar que se ha cometido errores en las mediciones as como en la hora de medir la temperatura solo se hizo una vez pero lo recomendable era hacerlo tres veces de acuerdo a como variaba en volumen el baln, pudo afectar tal vez que el tubo o los dems materiales empleados no estuvieron adecuadamente limpios y/o secos lo que perjudica cuantitativamente el proceso as como tambin esta los errores humanos como ya se mencion antes en las mediciones.

CONCLUSIONES A travs delexperimento pudimos encontrar la masa de un equivalente-gramo del magnesio. El H2liberado es un gas hmedo, pues una mezcla de hidrgeno yvapor de agua. Se demostrque el volumen de H2 liberadoes igual al volumen de agua desplazado. Para hallar la masa equivalente elparmetro depender del tipo de reaccin.

RECOMENDACIONES

Pesar bien la muestra delmagnesio. Se recomienda instalar bien elequipo, pues al no cerrar eltapn hermticamente, podragenerarse una fuga del gas liberado por lareaccin. Procurar que la manguerano tenga burbujas de aireen su interiordespus de llenarlo de agua. Coger el tubo deensayo con una pinza mientras se estefectuando la reaccin, pues este aumenta su temperatura. Procurar no perder agua mientras se pasa elagua desplazada del vaso colector a la probeta. Medir la temperatura del agua al instante despus de acabada la reaccin.

CUESTIONARIO1) Explicar y determinar la MEq-g y el N de Eq-g de 10.00 g de:

a) HClMEq-g= Masa molecular/ N de iones H+MEq-g= 36.5 g /mol / 1 equivalente/molMEq-g= 36.5 g / equivalente36.5 g 1 equivalente10 g x equivalentes

b) NaOHMEq-g= Masa molecular/ N de iones OH-MEq-g= 40 g/mol / 1 equivalente/molMEq-g= 40 g/ equivalente40 g 1 equivalente10 g x equivalentes

c) NaClMEq-g= Masa molecular/ N de anionesMEq-g= 58.5 g/mol / 1 equivalente/molMEq-g= 58.5 g / equivalente58.5 g 1 equivalente10 g x equivalentes

d) CaCl2MEq-g= Masa molecular/ N de anionesMEq-g= 111 g/mol / 2 equivalentes/molMEq-g= 55.5 g / equivalente55.5 g 1 equivalente10 g x equivalentes

e) H2SO4 a (HSO4)- MEq-g= Masa molecular/ N de electrones transferidosH2+ + 3 electrones H- MEq-g= 98 g/mol / 3 equivalentes/molMEq-g= 32.67 g / equivalente32.67g 1 equivalente 10 g x equivalentes

f) H2SO4 a (SO4)2-MEq-g= Masa molecular/ N de electrones transferidos S6+ +8 electrones S2-MEq-g= 98 gramos/mol / 8 equivalentes/molMEq-g=12.25 gramos / equivalentes12.25 g 1 equivalente10 g x equivalentes

g) H2O a H2 MEq-g= Masa molecular/ N de electrones transferidosH2+1 +2 electrones H20MEq-g= 18 g/mol / 2 equivalentes/mol MEq-g= 9 g / equivalente9 g 1 equivalente 10 g x equivalentes

h) H2O a O2 MEq-g= Masa molecular/ N de electrones transferidosO-2 -4 electrones O20MEq-g= 18 g/mol / 4 equivalentes/molMEq-g= 4.5 g / equivalente4.5 g 1 equivalente10 g x equivalentes

2) Explicar porque en la experiencia el volumen del hidrgeno seco es lo mismo que el volumen del gas hidrgeno hmedo e igual que el volumen del agua desplazada.

Porque en el experimento realizada al poner en contacto el Zinc o el Magnesio con el cido clorhdrico se produjo una reaccin exotrmica que libera hidrgeno en forma de gas ejerciendo una presin sobre el baln con agua, haciendo que esta se fluya hacia el otro recipiente hasta que se libere todo el hidrgeno, por ello ese volumen desplazado representa el volumen del gas de hidrogeno hmedo o seco.

3) Demostrar porque la presin medida del gas hidrogeno hmedo es mayor que la presin del gas hidrogeno seco.

La presin del gas de hidrogeno hmedo es mayor que la presin del gas hidrogeno seco porque la presin es directamente proporcional a la temperatura, y el gas hmedo se encontraba a mayor temperatura que el gas seco.

4) En un experimento se gast 0.830g de un metal divalente y desprendi 432mLde H2.Calcular la masa equivalente del metal.

5) Cuando el nitrato de potasio se reduce a amonio, en medio cido, determine la masa equivalente del nitrato de potasio

KNO3 NH4N5+ + 9 electrones N4-MEq.-g= Masa molecular/ N de iones H+MEq-g= 117 g / mol / 9 equivalentes / molMEq-g= 13 g / equivalente

6) Si 4.00g de O2 seco ocupa 2.80L a CNPT. Qu volumen ocupara si esta hmedo a 30C y a la presin de 705 mmHg? Suponer que el O2 es gas que tiene comportamiento ideal.PxV=RxTxn(PxV)/T=RxnC.N= (760mmHg y a 273K)

BIBLIOGRAFIA Qumica general de CHANG Qumica de Lumbreras Qumica General Petrucci 8va Edicin

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