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22/06/2015 “DETERMINACION DE PESOS ATOMICOS, PESOS EQUIVALENTES Y VALENCIA DE UN ELEMENTOMETALICO” TUTOR: Ing. Raquel Román Amalia García Laboratorio de Química General 1 ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL PARALELO: 30 INTEGRANTES: Yiam Oswaldo Rodríguez Delgado. Kelvin Burgos Andreina Bravo. GUAYAQUIL-ECUADOR

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aquí tienen los pasos a seguir para calcular el equivalente en gramo.

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DETERMINACION DE PESOS ATOMICOS, PESOS EQUIVALENTES Y VALENCIA DE UN ELEMENTOMETALICO

Tabla de contenidoINTRODUCCIN4CAPTULO I5PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.5DELIMITACIN DEL PROBLEMA.5OBJETIVO GENERAL.5OBJETIVOS ESPECFICOS.5JUSTIFICACIN DEL PROBLEMA.5CAPTULO II6MARCO TERICO6cido Clorhdrico6Magnesio7Equivalente gramo8Peso atmico8Valencia8ecuacin general de los gases ideales8ley de presiones parciales (ley de dalton)8CAPITULO III9DETALLES EXPERIMENTALES9Materiales9Reactivos9Proceso experimental10Proceso Ilustrado11CAPITULO IV12Tabla de Datos12CLCULOS12TABLA DE RESULTADOS14CAPITULO V15ANALISIS DE RESULTADOS15OBSERVACIONES15RECOMENDACIONES15CONCLUSIONES16ANEXOS17BIBLIOGRAFA18

ndice de tablasTabla 1 Cientficos que aportaron al descubrimiento del cido clorhdrico6Tabla 2: Materiales a utilizar9Tabla 3: Reactivos de la Reaccin9Tabla 4: Datos12Tabla 5: Resultados14

ndice de Ecuaciones Ecuacin 1 Presiones parciales12Ecuacin 2 Gases ideales13Ecuacin 3: peso molecular13Ecuacin 4: equivalente-gramo13Ecuacin 5: porcentaje error14ndice de Imgenes imagen 1 Joseph Black, quien descubri el Magenesio7imagen 2 Balanza Calibrada11imagen 3 Reaccin del magnesio11imagen 4 Igualar presiones11imagen 5 Bureta llena de agua11

INTRODUCCIN

La qumica es una ciencia que se ha venido desarrollando desde la antigedad a la par del desarrollo humano, aunque en un comienzo no se la conoca como tal y estaba resignada a las aleaciones y fundiciones de metales entre otros. Fue en el siglo XVIII donde naci la qumica moderna fundada sobre el mtodo cientfico lo que la elevo a la categora de ciencia.Actualmente la qumica estudia un sinnmero de propiedades y fenmenos relacionados con la materia que nos rodea, existen ciertas propiedades que poseen los elementos; en este caso nos centraremos en tres: el peso atmico, la valencia o nmero de oxidacin y el equivalente-gramo.Todas estas propiedades fueron calculadas experimentalmente o por medio de relaciones matemticas (las cuales tambin posea datos experimentales) de manera precisa y minuciosa. Una caracterstica esencial del mtodo cientfico es que si se realiz un experimento para llegar a una conclusin, este puede ser repetido por cualquier persona en cualquier lugar y la nueva conclusin obtenida debe ser idntica o equivalente a la original.En el experimento expuesto se proceder a producir una reaccin entre el magnesio y el cido clorhdrico lo cual liberar hidrogeno gas y por medio de un anlisis de este y otros entes los cuales ser analizados posteriormente se procede a obtener el peso atmico y peso equivalente del magnesio.

CAPTULO IPLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.Actualmente existen los valores tericos del peso atmico y del equivalente-gramo de todos los elementos, pero es necesario poner a prueba esos resultados, mediante experimentos que confirmen dicho valor. El objeto de este proyecto de investigacin es comprobar los valores antes mencionados del magnesio por medio de un experimento prediseado para dicho propsito.

DELIMITACIN DEL PROBLEMA.El problema estar delimitado dentro del laboratorio de qumica general I, ubicado en el campus Gustavo Galindo km 30.5 va perimetral de la Escuela Superior Politcnica Del Litoral (ESPOL), Guayaquil Ecuador.

OBJETIVO GENERAL.Establecer experimentalmente los valores del peso atmico y del equivalente en gramo del magnesio.

OBJETIVOS ESPECFICOS. Utilizar un experimento confiable para medir el peso atmico y el equivalente-gramo del magnesio. Reconocer la reaccin qumica producida por el magnesio y el cido clorhdrico. Establecer la relacin estequiometria entre los datos obtenidos y los valores a encontrar.

JUSTIFICACIN DEL PROBLEMA.El problema planteado presenta una gran oportunidad para el desarrollo de habilidades en el manejo de instrumentos de laboratorio y de las aplicaciones de las relaciones estequiometrias para los estudiantes de qumica adems de un importante medio por el cual se puede inculcar el pensamiento crtico de la informacin proporcionada.

CAPTULO IIMARCO TERICOAhora procedamos a analizar las sustancias que intervienen. cido ClorhdricoEl cido clorhdrico, HCL, tambin conocido como cido muritico, espritu de sal, cido mariano, etc. Es una sustancia qumica que se presenta como una disolucin acuosa del gas cloruro de hidrogeno. Esta es una sustancia cida, corrosiva y es totalmente miscible en agua. [endnoteRef:1] [1: Brown, Le May, Bursten (2010). Qumica la ciencia central. Dcimo Primera Edicin (Mxico). Pearson Education. Captulo 3 paginas 76-78.]

Historia Segn los registros histricos fue Jabir ibn Hayyan (tambin conocido como Geber) quien, alrededor del ao 800, obtuvo por primera vez esta sustancia al mezclar la sal comn con cido sulfrico. Durante la edad media los alquimistas europeos (considerados los antecesores de lo qumicos modernos) solan utilizar esta sustancia a la que denominaban el espritu de sal como parte de sus mtodos para intentar trasmutar metales comunes en metales nobles.

Joseph Priestley prepar cloruro de hidrgeno puro en 1772, y Humphry Davy demostr que su composicin qumica contena hidrgeno y cloro. Durante la Revolucin industrial en Europa, la demanda por sustancias alcalinas, se increment de forma notable, fue el francs Nicols Leblanc quien permiti la produccin a gran escala con bajos costos. En el proceso Leblanc, se convierte sal en sosa, utilizando cido sulfrico, piedra caliza y carbn, liberando cloruro de hidrgeno como producto de desecho. Hasta 1863 ste era liberado a la atmsfera. Un acta de ese ao oblig a los productores de sosa a absorber este gas en agua, produciendo as cido clorhdrico a escala industrial. Tabla 1 Cientficos que aportaron al descubrimiento del cido clorhdrico

Propiedades fsicasEntre sus propiedades fsicas estn: es una solucin, acuosa proveniente de un gas, es incoloro (a veces un tanto amarillento) no es inflamable, posee un olor irritante, y a temperatura ambiente, es un gas voltil.usosEsta sustancia actualmente se utiliza para el decapado del acero, la acidificacin de pozos de petrleo, la fabricacin de alimentos, la produccin de cloruro de calcio y el tratamiento de minerales.

MagnesioEl magnesio Mg en un elemento qumico del grupo de los metales es el sptimo elemento ms abundante del planeta constituyendo el 2% de la corteza terrestre, posee una masa atmica de 24,305 uma. [endnoteRef:2] [2: Chang Raymond (2010). Qumica Dcima edicin. McGraw-Hill. Impreso en china, capitulo 3 pginas 83-84.]

HistoriaEl nombre procede de la Prefectura de Magnesia, que hace relacin a una regin de tesalia en gracia. El ingls Joseph Black reconoci el magnesio como un elemento qumico en 1755. En 1808 Sir Humphry Davy obtuvo metal puro mediante electrlisis de una mezcla de periclasa (antiguamente conocido como magnesia)

imagen 1 Joseph Black, quien descubri el Magenesio

usosEl magnesio es utilizado las aleaciones de aluminio y bronces para otorgarles dureza, como nodo conectado en caeras y caldera para evitar la corrosin, se lo utilizaba en fotografa en polvo o filamento (cubitos flash), para arrancar las reacciones de aluminotermia, el bixido de magnesio como aislante elctrico y trmico en las resistencias encapsuladas.

PropiedadesEl magnesio es qumicamente muy activo, desplaza al hidrgeno del agua en ebullicin y un gran nmero de metales se puede preparar por reduccin trmica de sus sales y xidos con magnesio. Se combina con la mayor parte de los no metales y prcticamente con todos los cidos. El magnesio reacciona slo ligeramente o nada con la mayor parte de los lcalis y muchas sustancias orgnicas, como hidrocarburos, aldehdos, alcoholes, fenoles, aminas, steres y la mayor parte de los aceites

Para la determinacin de ciertas propiedades de diferentes sustancias es necesario conocer el significado de las mismas.Equivalente gramo El peso equivalente o equivalente-gramo de una sustancia se define como la cantidad de esta que es capaz de combinarse, o de sustituir, a un tomo-gramo de H2 o a 8 gr de O2. Se calcula dividiendo su peso atmico por la valencia, expresado en g/mol. [endnoteRef:3] [3: Petrucci, H. M. (2004). Quimica General. Decima edicion. Pearson Education. Impreso en Espaa, capitulo 4 pginas 94-96.]

Peso atmicoEl peso atmico de un elemento o compuesto segn la International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) es la razn de la masa media por tomo del elemento a 1/12 de la masa de un tomo , o dicho de otra manera es el nmero asignado a cada elemento qumico para especificar la masa promedio de sus tomos. Puesto que un elemento puede tener dos o ms istopos cuyas masas difieren, el peso atmico de tal elemento depender de las proporciones relativas de sus istopos. [endnoteRef:4] [4: Petrucci, H. M. (2004). Quimica General. Decima edicion. Pearson Education. Impreso en Espaa, capitulo 4 pginas 94-96.]

Valencia La valencia de un elemento es la cantidad de electrones que posee un elemento en su ltimo nivel de energa y caracteriza el poder que tiene un elemento para combinarse con otros, lo que se mide por el nmero de enlaces con otros tomos que un tomo de un elemento dado forma por combinacin qumica. Ya que existen elementos que poseen ms de una valencia el trmino se reemplaza con otros denominados nmeros de oxidacin. En el caso del presente experimento se divide para la valencia del hidrogeno. [endnoteRef:5] [5: Chang Raymond (2010). Qumica Dcima edicin. McGraw-Hill. Impreso en china, capitulo 3 pginas 83-84.]

ecuacin general de los gases idealesSe define como:;Donde R es la contante de los gases ideales y T la temperatura absoluta de este. En esta ecuacin se describe el comportamiento de un gas hipottico formado por partculas puntuales sin atraccin ni repulsin entre ellas y cuyos choques son perfectamente elsticos. [endnoteRef:6] [6: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/kinetic/idegas.html ]

ley de presiones parciales (ley de dalton)Fue enunciada por primera vez por el qumico ingls John Dalton en 1801 la cual indica que la presin total de una mezcla de gases que no reaccin entre si es igual a la suma de las presiones parciales de todos los gases presentes.[endnoteRef:7] [7: https://aula.tareasplus.com/Juan-Camilo-Botero/QUIMICA-GENERAL/Presiones-parciales-en-gases]

Ptotal = P1 + P2 + P3 ++ Pn

CAPITULO IIIDETALLES EXPERIMENTALESMaterialestemdescripcincantidad

01Probeta 1000ml1

02Pipeta y pera1 c/u

03Matraz Erlenmeyer1

04Tubo de ensayo y tapn con manguerita 1 c/u

05Bandeja plstica1

06Termmetro1

Tabla 2: Materiales a utilizarReactivosReactivosCantidad

1Mg0.4 g

2HCL (1.5M)20 ml

Tabla 3: Reactivos de la Reaccin

Proceso experimental[footnoteRef:1] [1: Todo este procedimiento lo podemos encontrar en el Manual de prcticas de laboratorio de Qumica General 1 (ESPOL) ]

Proceso Ilustrado

imagen 2 Balanza Calibradaimagen 3 Reaccin del magnesioimagen 4 Igualar presionesimagen 5 Bureta llena de agua

CAPITULO IVTabla de Datos

1.Masa del Magnesio0.4 g

2.Presin y temperatura del laboratorio1 atm y 30C=303K

3.Presin de vapor del agua a la temperatura del laboratorio

0.04145 atm

4.Nivel de agua contenida en la probeta al igualar presiones560 mL

5.Ecuacin qumica balanceada de la reaccinMg(S)+2HCl(aq) MgCl2(aq)+H2(g)

6.Frmula o ecuacin de estado de los gases idealesPV=nRT

7.Ecuacin de la ley de las presiones parcialesPatm = +

Tabla 4: DatosCLCULOS Ecuacin qumica balanceada

Volumen del agua desalojadaVH2 = 1000ml - 560ml= 440ml Volumen de H2 440 ml x = 0.44 L Presin parcial del HidrogenoPtotal = P1 + P2 + P3 ++ Pn Ecuacin 1 Presiones parciales

Patm = PH2 + Pvapor del aguaPH2 = Patm - Pvapor del agua= 1- 0.04145 = 0.95855 atm Moles de H2 producidoPH2VH2 = nH2RTEcuacin 2 Gases ideales

n= = = 1.7x10-2 moles H2

Moles de aluminio segn la ecuacin balanceada

X= = 1.7x10-2 moles de Mg Peso molecular del Magnesio

Ecuacin 3: peso molecular

Masa equivalente-gramo de MagnesioEcuacin 4: equivalente-gramo

Porcentaje de error

% de error=Ecuacin 5: porcentaje error

% de error= = 3.2%TABLA DE RESULTADOS1Presin parcial de Hidrgeno0.95855 atm

2Moles de H2 producido

3Moles de Magnesio

4Peso molecular calculado del Magnesio g/mol

5Masa equivalente-gramo de Magnesio11.76 g/mol

Tabla 5: Resultados

CAPITULO VANALISIS DE RESULTADOSLa prctica fue muy productiva ya que pudimos comprobar tericamente y en la prctica la masa equivalente por cada gramo de Magnesio presente en nuestra reaccin que fue de 11.76 g/mol, esta tubo un porcentaje de error del 3.2 % que entra en el rango aceptable a la hora de realizar prcticas en los laboratorios de qumica.Es importante que no haya burbujas dentro de la probeta.

OBSERVACIONES La manguera no debe estar demasiado metida dentro de la probeta ya que esta puede cambiar la presin del gas obtenida dentro de ella. Hay que tener especial cuidado a lo que realizamos nuestras reaccin qumica para evitar que se produzca una prdida de gas que puede conllevar a que nos de unos resultados errneos en la prctica. Se debe golpear la probeta suavemente la parte no graduada de la bureta ya que es ah donde por lo general existen burbujas, con esto nos libramos de estas. Al colocar la probeta en la bandeja plstica tapar bien para evitar que el lquido se riegue.

RECOMENDACIONES Es muy importante al realizar la reaccin qumica del Mg con el HCl, cerrarlo inmediatamente con el tapn que contiene la manguera conectada al tubo invertido, ya que de no hacerlo se perder el gas de esta reaccin.- Anotar cuidadosamente las medidas de volumen de nuestra bureta ya que de dar una medida errnea puede afectar el resultado de nuestra prctica. No inhalar las reacciones qumicas realizadas en el laboratorio. Tener especial cuidado al manipular el HCl 1.5 molar ya que este es irritante y corrosivo ara cualquier tejido con el que tenga contacto, tambin produce irritacin en la garganta.

CONCLUSIONESAplicamos la ley de los gases ideales establecida por Boyle y tambin la ley de las presiones ideales (Ley de Dalton). Pudimos determinar la masa equivalente-gramo de aluminio. Tambin observamos que al realizar nuestra reaccin qumica produjo H2 al bajar el nivel de agua dentro de la bureta. Se pudo establecer que este procedimiento nos ayuda a conocer el peso molecular de algn elemento desconocido ya que nos da un valor aproximado al que est dado en la tabla peridica.Tambin se comprob que la ley establecida por el qumico ingles Lavoisier que dijo que en unareaccin qumica, lamasade las sustancias que intervienen permanece invariable, es decir, que la masa de los reactivos es igual a la masa de los productos se cumple.

ANEXOS Por qu se considera que se igualan las presiones de las molculas gaseosas en el paso 7, con solo igualar los niveles de agua?Esto se debe a que al igualar los niveles de agua eliminamos el oxgeno dentro dela bureta,

La masa equivalente es un valor predecible o est sujeto a la cantidad de masa de sustancia con que se trabaje?La masa equivalente es una relacin entre el peso molecular de la sustancia y el nmero de oxidacin de esta, por tanto no depende de con que cantidad se trabaja, ser predecible y no es sujeto a las proporciones de la sustancia.

BIBLIOGRAFA