LAB REPORT: CINÉTICA QUÍMICA

TÍTULO: Cinética química

CRITERIOS DE EVALUACIÓN: C

7-8

El alumno es capaz de: i. Obtener, organizar, transformar y presentar correctamente los datos en formatos numéricos o visuales ii. Interpretar los datos con exactitud y explicar los resultados mediante un razonamiento científico correcto iv. Evaluar la validez del método según el resultado de una investigación científica v. Explicar mejoras o ampliaciones del método que beneficiarían a la investigación científica

❏ El alumno registra en una tabla correctamente formateada (título y columnas rotuladas con las magnitudes y unidades) los datos brutos y/o procesados obtenidos en el laboratorio. ❏ El alumno representa gráficamente de forma correcta (título y ejes rotulados con las magnitudes y unidades, escala de cada eje adecuada, puntos correctamente representados, línea de mejor ajuste presente) los datos brutos y/o procesados. ❏ Los cálculos numéricos necesarios son correctos y el alumno pone un ejemplo de los mismos. ❏ El alumno explica científicamente la tendencia/patrón observada. ❏ El alumno extrae una conclusión principal a partir de la correcta interpretación de los resultados. ❏ La conclusión se argumenta con comentarios sobre la precisión y exactitud de los resultados, y si procede, de la diferencia porcentual entre el valor obtenido y esperado. ❏ El alumno establece la validez del método utilizado, sopesando las implicaciones del mismo y sus limitaciones (precisión, exactitud, etc.), a partir de la correcta interpretación de los resultados. ❏ El alumno expone detalladamente  dos o más posibles debilidades o fuentes de error de los resultados no triviales relacionados con el método empleado. ❏ El alumno expone detalladamente  mejoras realistas para cada una de las debilidades mencionadas y/o ampliaciones del método que redundarían en una mejor investigación.

OBJETIVO: Estudiar el influjo de la concentración sobre la velocidad de reacción.

INTRODUCCIÓN:

Una reacción química sucede cuando los reactivos (las sustancias que mezclas) se recombinan, o cambian la forma en que se estructuran de algún modo. Hoy queremos que pienses sobre cómo le afecta a la velocidad de reacción tener más o menos reactivo. La concentración es otra forma de indicar la cantidad de sustancia de una disolución.

Cuando añadimos Na2S2O3 (tiosulfato de sodio) a HCl (ácido clorhídrico), la disolución, que  comienza siendo transparente, se enturbia hasta volverse opaca a causa de la formación de azufre:

Por lo tanto, si miramos algo a través de la disolución, tras un cierto tiempo, no seremos capaces de verlo, a causa del azufre, y eso nos permite estimar la velocidad de reacción.

Para explicar cómo afecta la concentración a la velocidad de reacción,  usamos la teoría de colisiones, que establece que, para que reaccionen, los reactivos deben chocar entre sí, de modo que cuantas más colisiones por segundo, más rápida es la reacción.

MATERIALES:

● Vaso de precipitados de 100 mL con disolución 0.25 M de tiosulfato de sodio

● Vaso de precipitados de 100 mL con disolución 0.10 M de ácido clorhídrico

● Matraz erlenmeyer de 100 mL

● Un papel cuadrado de 15 x 15 cm

● 2 probetas de 50 mL

● Regla

● Cronómetro

● Gafas de seguridad

● Rotulador

SEGURIDAD:

● Usa gafas de seguridad.

PROCEDIMIENTO:

1. Colócate las gafas de seguridad y no te las quites hasta que termines de trabajar con el ácido al final de la práctica.

2. Asegúrate de tener en la mesa todos los materiales de la lista anterior.

3. Dibuja con el rotulador una cruz claramente visible en el centro del papel y coloca el erlenmeyer encima.

4. Con ayuda de la probeta, mide 50 mL de Na2S2O3, y viértelos en el erlenmeyer.

5. CON LA OTRA PROBETA mide 10 mL de ácido y añade agua hasta 50 mL.

6. Añade el ácido al Erlenmeyer, AL MISMO TIEMPO que accionas el cronómetro.

7. Mira verticalmente a través del Erlenmeyer la cruz, y detén el cronómetro cuando dejes de verla.

8. Limpia el Erlenmeyer con agua y repite los pasos 4 a 7 usando 20, 30, 40 y 50 mL de HCl.

9. Limpia todo el material con agua y déjalo escurrir o en la mesa, donde diga el Profesor.

TAREAS:

1. Calcula las concentraciones de clorhídrico que has usado en cada experimento.

2. Organiza todos los resultados anteriores en una tabla.

3. Haz una gráfica del inverso del tiempo de reacción frente a la concentración de clorhídrico.

4. Explica qué significan los resultados obtenidos, y escribe cuál es la conclusión a la que habéis llegado, incluyendo si es posible datos de la bibliografía.

5. Evalúa el procedimiento en cuanto a precisión y exactitud de los resultados. Expón detallamente debilidades y fuentes de error del método y soluciones para las mismas.

TABLA: Recopilación de datos de concentración HCl y su tiempo de reacción

GRÁFICA:

CONCLUSIÓN:

Como podemos observar en nuestra gráfica, cada vez que aumentábamos la concentración de HCl reaccionaba más rápido volviéndose más turbio u opaco ya que estas dos sustancias (HCl y Na₂S₂O₃) al unificarse,  produce azufre (S) y desprende dióxido de azufre (SO₂).

Por otra parte, el resultado de este experimento estuvo bastante bien ya que si nos fijamos el valor de R=0.9178 se acerca a 1, suponiendo que un buen resultado sería:

Observamos que tiende a formar una curva con los resultados obtenidos, mientras que en nuestra gráfica, la curva está un poco amorfa debido a algunos errores que mencionaremos en la evaluación:

EVALUACIÓN:

BIBLIOGRAFÍA

Amador, E., Amador, E., & perfil, V. (2016). Velocidad de reacción. Met4estelatorres.blogspot.com.es. Retrieved 12 December 2016, from http://met4estelatorres.blogspot.com.es/2015/02/velocidad-de-reaccion.html

LAB REPORT: Propiedades coligativas (Descenso crisocópico)

TÍTULO: Propiedades coligativas (Descenso crisocópico) B

CRITERIOS DE EVALUACIÓN: C

7-8

El alumno es capaz de: i. Obtener, organizar, transformar y presentar correctamente los datos en formatos numéricos o visuales ii. Interpretar los datos con exactitud y explicar los resultados mediante un razonamiento científico correcto iv. Evaluar la validez del método según el resultado de una investigación científica v. Explicar mejoras o ampliaciones del método que beneficiarían a la investigación científica

❏ El alumno registra en una tabla correctamente formateada (título y columnas rotuladas con las magnitudes y unidades) los datos brutos y/o procesados obtenidos en el laboratorio. ❏ El alumno representa gráficamente de forma correcta (título y ejes rotulados con las magnitudes y unidades, escala de cada eje adecuada, puntos correctamente representados, línea de mejor ajuste presente) los datos brutos y/o procesados. ❏ Los cálculos numéricos necesarios son correctos y el alumno pone un ejemplo de los mismos. ❏ El alumno explica científicamente la tendencia/patrón observada. ❏ El alumno extrae una conclusión principal a partir de la correcta interpretación de los resultados. ❏ La conclusión se argumenta con comentarios sobre la precisión y exactitud de los resultados, y si procede, de la diferencia porcentual entre el valor obtenido y esperado. ❏ El alumno establece la validez del método utilizado, sopesando las implicaciones del mismo y sus limitaciones (precisión, exactitud, etc.), a partir de la correcta interpretación de los resultados. ❏ El alumno expone detalladamente  dos o más posibles debilidades o fuentes de error de los resultados no triviales relacionados con el método empleado. ❏ El alumno expone detalladamente  mejoras realistas para cada una de las debilidades mencionadas y/o ampliaciones del método que redundarían en una mejor investigación.

OBJETIVOS: Verificar la ley del descenso crioscópico. Obtener la constante crioscópica del ciclohexano.

MATERIALES:

● Gradilla con 6 tubos de ensayo cortos

● Termómetro

● Vaso de precipitados grande

● Hielo picado

● Sal

● Ciclohexano

● p-diclorobenceno

● Balanza

SEGURIDAD:

● Usa gafas de seguridad.

PROCEDIMIENTO:

1. Prepara en el vaso de precipitados la mezcla frigorífica de hielo picado y sal.

2. Pon en cada tubo de ensayo entre 3.0 y 3.5 g de ciclohexano, anotando exactamente la cantidad introducida una vez pesada en la balanza.

3. Al primer tubo no se le añade nada, en los otros cinco se disuelven respectivamente 0.2, 0.4, 0.6, 0.8 y 1.0 g de p-diclorobenceno.

4. Mide el punto de congelación del primer tubo y de cada disolución, metiéndolas en el baño frigorífico. (Es frecuente que la temperatura baje antes de congelarse y luego suba, es lo que se conoce como subenfriamiento).

TAREAS:

1. Organizar todos los resultados anteriores en una tabla que incluya para cada tubo, la molalidad en p-diclorobenceno, y el punto de congelación medido.

2. Realiza la gráfica que sea necesaria para calcular de la misma la constante crioscópica del ciclohexano.

3. Averigua cuál es la constante crioscópica del ciclohexano(¡BIBLIOGRAFÍA!) y compara el valor obtenido en la experiencia con el de la bibliografía.

4. Explica qué significan los resultados obtenidos, y escribe cuál es la conclusión a la que habéis llegado, incluyendo si es posible datos de la bibliografía.

5. Evalúa el procedimiento en cuanto a precisión y exactitud de los resultados. Expón detallamente debilidades y fuentes de error del método y soluciones para las mismas.

GRÁFICA

 

CONCLUSIÓN

La conclusión, podemos ver en la tabla que a mayor cantidad de azúcar, menor es la temperatura a la que congela. También podemos observar que nuestra prueba no ha salido bien, ya que la constante crioscópica  no estaba del todo correcto.

Esto se debe a que hay algunas propiedades de los disolventes  sólo dependen de la concentración del soluto y no de la naturaleza de sus moléculas. Estas son las llamadas propiedades coligativas. Y en este experimento, aparece una de las cuatro propiedades coligativas, el descenso crioscópico. Consiste en que el punto de congelación se va aumentando cada vez que echemos más concentración del soluto en el disolvente. En este caso, el disolvente que manejamos es el agua, por lo que según la referencia1

-1,86 º C es el valor real de Kr cuando m=1, y el valor experimental de Kr es -1,40 º C aproximadamente y tiene como Ea=-1,86-(-1.40); Ea=0.46 de diferencia. Y finalmente para calcular su error en tanto por ciento realizamos el siguiente cálculo que expresa el error relativo:

Er=-(0.46/1.86)*100; Er=- 24.73118295··· -> Er=- 24.73%

BIBLIOGRAFÍA:

1.  PROPIEDADES COLIGATIVAS. (2016). Ehu.eus. Retrieved 11 December 2016, from http://www.ehu.eus/biomoleculas/agua/coligativas.htm

LAB REPORT: Determinación de R

OBJETIVOS: Medir experimentalmente la constante de los gases R.

MATERIALES:

• Tubo graduado
• Tapón agujereado
• Alambre de cobre
• Magnesio
• Ácido clorhídrico comercial
• Termómetro
• Vaso de precipitados grande

SEGURIDAD:

• No usar lentillas al manejar el ácido.
• Usa gafas de seguridad y guantes para manejar el ácido.
• El ácido clorhídrico comercial es fumante (desprende vapores de HCl). Evitar inhalarlo. Si es preciso, manejarlo bajo campana de gases o en lugar bien ventilado.
• El ácido clorhídrico es corrosivo, en caso de contacto con la piel, lavar con agua abundante.

PROCEDIMIENTO:

1. Pesa uno de los trozos de magnesio en la balanza analítica. Si se aprecia signos de óxido (no está brillante y limpio), introducirlo brevemente en un poco de ácido clorhídrico:agua 1:1 para eliminarlo, enjuagarlo con agua y secarlo con papel antes de pesarlo.
2. Engánchalo al hilo de cobre.
3. Llena el vaso de precipitados grande con agua.
4. Vierte unos 2 mL de ácido clorhídrico concentrado en el tubo graduado.
5. Llénalo hasta arriba con agua, vertiendo ésta lentamente para evitar en lo posible la mezcla y difusión del clorhídrico concentrado, que, por su mayor densidad, permanecerá en el fondo del tubo.
6. Coloca el tapón agujereado al tubo, haciendo que el trozo de magnesio enganchado al hilo de cobre quede dentro  del tubo, y fijado por el tapón.
7. Invierte rápidamente el tubo e introdúcelo en el vaso de precipitados anteriormente llenado con agua.
8. Deja que la reacción transcurra: el gas liberado se acumula dentro del tubo, desplazando al agua, y posibilitando su medida.
9. Una vez terminada la reacción, nivel el tubo verticalmente para hacer que el nivel del agua dentro y fuera coincidan. En ese momento, anota el volumen marcado por el gas en el tubo. Anota también la temperatura del agua y la presión atmosférica, que coincide con la del gas del interior del tubo.
10. Los líquidos pueden tirarse por el desagüe.
11. Repite el experimento completo con otros dos trozos de magnesio.

TAREAS:

1. Averigua qué reacción tiene lugar entre el magnesio y el clorhídrico y cuál es la ecuación de los gases perfectos que nos va a permitir calcular R.
2. Organiza los datos en una tabla. Ten en cuenta que el gas atrapado sobre agua contiene también vapor de agua, y por lo tanto la presión total (atmosférica) es la suma de la del gas producido y del vapor de agua. Para obtener la del gas, hay que restar la presión de vapor del agua a la temperatura medida, que debes buscarla en la bibliografía. Incluye en la tabla todos los datos necesarios para calcular R y el valor calculado para cada trozo de magnesio.
3. Pon un ejemplo de los cálculos necesarios para calcular un valor de R.
4. Calcula la media y desviación del valor de R medido.
5. Compara el valor obtenido con la bibliografía y calcula la diferencia en tanto por ciento.
6. Evalúa el procedimiento en cuanto a precisión y exactitud de los resultados. Expón detallamente debilidades y fuentes de error del método y soluciones para las mismas.

CONCLUSIÓN

Como podemos fijarnos en nuestra tabla, los  resultados que salen mediante la fórmula R=(atm*L)/(K*mol), donde “R” es el constante de los gases, R=0.082. Claramente, no salen 0.082 exactos ya que los datos que habíamos obtenido durante el experimento no eran exactamente correctos que se reflexionará en nuestra evaluación. 

Podemos comprobar los errores obtenidos, realizando un calculo restando o sumando la desviación estándar con la media:

0.084+0.004=0.088

0.084-0.004=0.080

De este calculo podemos ver que el valor de R obtenido esta entre los valores 0.080~0.088

Para evaluar nuestro error del experimento en tanto %, lo podemos realizarlo mediante el error relativo:

Er=(0.004/0.084)*100; Er=0.048*100; Er=4.8%

Comparando nuestro error en tanto porcentaje con el valor real de R (0.082) pensamos que un 4,8% de error no es bastante grave, por otra parte pensamos que se podría mejorar para la próxima vez.

LAB REPORT: Leyes de los gases I

TÍTULO: Leyes de los gases I

CRITERIOS DE EVALUACIÓN: C

7-8

El alumno es capaz de: i. Obtener, organizar, transformar y presentar correctamente los datos en formatos numéricos o visuales ii. Interpretar los datos con exactitud y explicar los resultados mediante un razonamiento científico correcto iv. Evaluar la validez del método según el resultado de una investigación científica v. Explicar mejoras o ampliaciones del método que beneficiarían a la investigación científica

El alumno registra en una tabla correctamente formateada (título y columnas rotuladas con las magnitudes y unidades) los datos brutos y/o procesados obtenidos en el laboratorio. El alumno representa gráficamente de forma correcta (título y ejes rotulados con las magnitudes y unidades, escala de cada eje adecuada, puntos correctamente representados, línea de mejor ajuste presente) los datos brutos y/o procesados. Los cálculos numéricos necesarios son correctos y el alumno pone un ejemplo de los mismos. El alumno explica científicamente la tendencia/patrón observada. El alumno extrae una conclusión principal a partir de la correcta interpretación de los resultados. La conclusión se argumenta con comentarios sobre la precisión y exactitud de los resultados, y si procede, de la diferencia porcentual entre el valor obtenido y esperado. El alumno establece la validez del método utilizado, sopesando las implicaciones del mismo y sus limitaciones (precisión, exactitud, etc.), a partir de la correcta interpretación de los resultados. El alumno expone detalladamente  dos o más posibles debilidades o fuentes de error de los resultados no triviales relacionados con el método empleado. El alumno expone detalladamente  mejoras realistas para cada una de las debilidades mencionadas y/o ampliaciones del método que redundarían en una mejor investigación.

OBJETIVOS: Obtener la expresión matemática de una de las leyes de los gases ideales.

MATERIALES:

Aparato ad hoc

SEGURIDAD:

Usa gafas de seguridad.

PROCEDIMIENTO:

Con la válvula abierta, desplaza el émbolo a una posición intermedia.

Cierra la válvula.

Toma medidas de presión y volumen tanto aumentando como disminuyendo el volumen.

TAREAS:

Organizar todos los resultados anteriores en una tabla. Ten en cuenta que el aparato mide presión manométrica, es decir, que marca cero a la presión atmosférica. Puesto que lo que se desea es la presión absoluta, deberás obtener la presión atmosférica durante el experimento y sumar o restar el valor medido por el aparato. Ten cuidado con las diferentes unidades de presión que te puedes encontrar.

Averigua qué relación hay entre las variables que se han medido y qué ley es la que se ha comprobado. ¡BIBLIOGRAFÍA!

Realiza la(s) representación(es) gráfica(s) pertinentes según lo investigado.

Explica qué significan los resultados obtenidos, y escribe cuál es la conclusión a la que habéis llegado, incluyendo si es posible datos de la bibliografía.

Evalúa el procedimiento en cuanto a precisión y exactitud de los resultados. Expón detallamente debilidades y fuentes de error del método y soluciones para las mismas.

RESULTADOS:

TABLA: Presión manométrica a real

AIRE (ml)	PRESIÓN MANOMÉTRICA (bar)	PRESIÓN REAL (bar)
60	0	1.013
50	0.3	1.313
45	0.4	1.413
40	0.6	1.613
30	1.1	1.113
25	1.4	2.413
20	1.8	2.813

GRÁFICA

 

Gráfica de Ley de Boyle

CONCLUSIÓN

Los resultados que hemos obtenido durante el experimento, podemos ver en nuestra gráfica que sigue la estructura de la ley de Boyle*. De allí podemos observar que cada vez que decrecemos la cantidad del aire la presión aumenta cada vez más, esto se debe a que las partículas al aumentar el volumen están más separadas y se mueven con más facilidad y distancia, mientras que al disminuir el volumen la distancia que recorren son menores y cada vez se condensan más en una determinada zona, por lo que aumenta más la presión. ^[1]

*Ley de Boyle establece que la presión de un gas en un recipiente cerrado es inversamente proporcional al volumen del recipiente.^[1]

EVALUACIÓN DEL MÉTODO

ERRORES	MEJORAS
Medir la presión del aire en 5 y 5 ml, en este caso 50ml, 45ml, 40ml, sólo tienen como 0,1bar  0,2 de diferencia.	Como mejora, sería mejor medir los valores con más diferencia, como en 10 y 10 ml.
Tener sólo un valor como resultado, no es fiable	Sería mejor obtener varios resultados y luego realizar su media

BIBLIOGRAFÍA:

1.  Leyes de los gases. (2016). Educaplus.org. Retrieved 11 November 2016, from http://www.educaplus.org/gases/ley_boyle.html