UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA Y TEXTIL

Área Académica de Ciencias Básicas

INFORME Nº08

PROPIEDADES DE LOS LIQUIDOSREALIZADO POR:

Joel Zea Umiña Allen Paredes Quito Michel D. Torres

PROFESORES RESPONSABLES Ing. Bertha Cárdenas Vargas Ing. Jaime Flores Ramos

Periodo Académico: 2015-II Fecha de realización de la práctica: 4/11/2015Fecha de presentación del informe: 11/11/2015

LIMA-PERU

OBJETIVOS GENERALES:

-comprension de la definición de presión de vapor-entender el movimiento caótico y la difusión molecular-determinar los factores que afectan el punto de ebullición-justificacion de los hechos basados en la tensión superficial

FUNDAMENTO TEORICO:

Viscosidad: Es la resistencia de un liquido a fluir y se relaciona con las fuerzas intermoleculares de atracción y con el tamaño y forma de la partículas que lo constituyen

Tension superficial: En física se denomina tensión superficial al fenómeno por el cual la superficie de un liquido tiende a comportarse como si fuera una delgada película elástica.Este efecto permite a algunos insectos , como el zapatero ,desplazarse por la superficie del agua sin hundirse. La tensión superficial ,junto a las fuerzas que se dan entre los liquidos y las superficies solidas que entran en contacto con ellos , da lugar a la capilaridad

Accion capilar: Todas las fuerzas que mantienen unidos al liquido se denominan fuerzas de cohesion . las fuerzas de atracción entre un liquido y otra superficie se llaman fuerzas de adhesión . El agua humedece el vidrio e incrementa su área superficial al ascender por los lados de la tubería de vidrio , ya que ambos son polares

Presion de vapor: La presión de vapor o mas comúnmente presión de saturación es la presión a la que a cada temperatura las fases liquida y vapor se encuentran en equilibrio;su valor es independiente de las cantidades de kiquido , las fases reciben la denominación de liquido saturado y vapor saturado

Punto de ebullición: punto de ebullición de un compuesto quimico es la temperatura que debe alcanzar este para pasar del estado liquido al estado gaseoso;para el proceso inverso se denomina punto de condensaciónLa temperatura de una sustancia o cuerpo es una medida de la energía cinetica de las moléculas . A temperaturas inferiores al punto de ebullición solo una pequeña fracción de las moléculas en la superficie tiene erergia suficiente para romper la tensión superficial y escapar

1.1Tensión superficial

OBJETIVO:

Determinar cualitativamente la tensión superficial del agua

PROCESO:

1) Agregar de agua de caño en un vaso de 150 ml hasta un volumen mayor que la mitad de vaso Tomar con los dedos un clip y dejarlo reposar en la superficie del agua cuidadosa mente

2) Agregue con cuidado en el borde del vaso jabon teniendo en cuenta la cantidad de gotas que echamos

CONCLUSIONES :

Los agentes tensoactivos disminuyen la tensión superficial

RECOMENDACIONES:

Se debe evitar que las gotas de jabon caigan en el clip

1.2MEDICION DE LA TENSION SUPERFICIAL

OBJETIVO:

Determinar experimentalmente la tensión superficial del agua

OBSERVACIONES :

Al ingresar el agua en el capilar este sube por sus paredes

ECUACION:

R=r=radio del capilarH=h=altura medida desde el nivel del liquido del recipiente,hasta el nivel superior del liquido del capilarG=g=aceleración de la gavedad Ρ=ρ=densidad del liquidoΘ=θ=angulo de contacto del liquido con las paredes del capilarɣ=tensión superficial

PROCESO:

1) Agregamos agua de caño en un vaso de 150ml hasta una altura mayor que la mitad del volumen del vaso

2) Introducimos el capilar y luego medimos el desnivel entre el nivel del liquido y del liquido en el capilar

CALCULOS Y RESULTADOS:

Calculo en laboratorio

R=1,15/2 mmH=2,4cmG=9.81m/s2

Ρ=998.29kg/m3

Θ=0ɣ1=5.72x10-2

tensión su del agua a 20°C= ɣ2=7.36x10-2N/m%error= 22.28%

CONCLUSIONES :

La subida de agua por el capilar se debe a que las fuerzas de adhesión del agua son mayores que las fuerzas de cohesion

RECOMENDACIONES:

Se debe de tener en cuenta en la parte experimental si existe aire en el tuvo capilar o pequeñas cantidades de agua que pueden estar presentes antes de realizar la parte experimental

1.3MANIFESTACION DE LA TENSION SUPERFICIAL Y OTRAS PROPIEDADES OTRAS PROPIEDADES DE LOS LIQUIDOS

OBJETIVO:

Verificar cualitativamente la viscosidad del agua ,algohol y glicerina

PROCESO:

1) Agregamos una gota de agua,etanol y glicerina en una loseta 2) Formamos con la horizontal un cierto angulo 3) Comparamos cualitativamente el orden en el que se delizan sobre la superficie de la

loseta

CONCLUSIONES:

El orden de deslizamiento observado concuerda con los datos experimentales

RECOMENDACIONES:

La loseta utilizada debe de ser lo mas uniforme posible

2. PRESION DE VAPOR DE AGUA A DIFERENTES TEMPERATURASOBJETIVO:

Comprender las variaciones que existe en la presión de vapor al variar la temperatura

PROCESO:

1) Se coloca el tuvo manométrico en el soporte universal

2) Se vierte agua aproximadamente a la mitas del tuvo manométrico3) Luego se procede a calentar el sistema4) Se mide el desnivel y la temperatura correspondiente

CONCLUSION :

Al aumentar la temperatura tanto la presión de vapor como desnivel también aumenta

3. TEMPERATURA DE EBULLICIÓN Y SU DEPENDENCIA CON LA PRESIÓN EXTERNA.

3.1 Temperatura de ebullición del etanol

3.1.1. Objetivos:

-Temperatura a la que sale la primera burbuja.-Temperatura a la que sale la última burbuja.

-Comparar la temperatura teórica del etanol, con las temperaturas halladas.

3.1.2. CARACTERISTICAS DEL ETANOL:

-Es incoloro e inflamable.-Pto.ebullicion:78.4 C°.-Soluble en el agua.

3.1.3. PROCEDIMIENTO:

-Llenar la mitad del vaso de precipitado con agua, luego en un tubo de ensayo, vierta el etanol.Amarramos con una liga el termómetro con el tubo capilar y lo introducimos en el tubo de ensayo (la parte abierta del capilar debe encontrarse en la parte baja del tubo de ensayo); finalmente procedemos a calentar y encontrar los objetivos de esta experiencia.

3.1.4. CÁLCULOS:

-Tt: Temperatura teórica. -Te: Temperatura experimental.-%Error: Porcentaje de error. -TU: Temperatura a la que salió la última burbuja = 72 C°.-TP: Temperatura a la que salió la primera burbuja = 81 C°.

Calculando la Temperatura experimental (Te).

Te 76.5 C°.

Calculando el porcentaje de error (%Error).

%Error= =2.42 %

3.1.5. CONCLUSIONES.

Debido a que los gases tienen una menor densidad que los líquidos, estos ascienden cuando se encuentran en difusión con los líquidos. Por esta razón la parte abierta del capilar se encuentra en la parte baja, ya que de no encontrarse no se podrían observar las burbujas, y el objetivo del termómetro es saber a qué temperatura aparece la primera y la última burbuja.

3.1.6. RECOMENDACIONES.

-Evitar el contacto directo con los instrumentos de laboratorio, mientras se produce el calentamiento.-Amarrar de manera correcta el capilar al termómetro.-Agitar el interior del agua de manera ascendente para que la temperatura sea homogénea en todo el líquido. Ya que debido a la convección el líquido es más caliente en la superficie.

3.2. EBULLICIÓN DE AGUA A DIFERENTE PRESIÓN.

3.2.1. OBJETIVOS.

-Observar la dependencia de la temperatura con respecto a la presión.-Comprobar la temperatura de ebullición del agua.

3.2.2. OBSERVACIONES.

Se pudo observar que el agua a una presión de laboratorio, empezó a rebullir a una temperatura de 96 C° y luego cuando aumentamos la presión sobre la base del matraz de fondo plano (gracias a la caída de agua sobre el matraz, ebullo a una menor temperatura, de ahí a un tiempo por más presión que se le confirió no disminuyo la temperatura de ebullicion.

3.2.3. EXPLICACIÓN.

Al aumentar la presión sobre el matraz, se supondría que la parte plana del matraz se rompiera (por la diferencia de presión externa con respecto a la interna), pero empíricamente sabemos, que esto no sucede, la única explicación seria que la presión interna aumenta (presión de vapor), pero como la temperatura del matraz disminuyo (debido al carácter autoregulador del agua), entonces diremos que la temperatura ebullicion del agua disminuyo.

3.2.4. RECOMENDACIONES.

-Utilizar definiciones físicas, para describir este tipo de procesos.-Comprobar la importancia a de la presión para el cálculo de la temperatura de ebullicion, tanto experimental como real.-Sería bueno utilizar otro procedimiento, para aumentar la presión sobre el matraz, ya que pudimos observar como llegado a un punto la temperatura de ebullicion del agua dejo de disminuir.-Buscar una manera más eficaz para ser ebullir el agua a condiciones ambientales (tomo bastante tiempo, ver el fenómeno).

4. CAOS Y DIFUSIÓN MOLECULAR.

4.0.1. OBJETIVOS:

-Observar la difusión entre los estados principales de la materia con respecto al agua.-Comparar la velocidad de difusión de estos.

4.1. DIFUSIÓN GASEOSA EN LÍQUIDOS.

-En este experimento se utilizó NH3 (ac) (20 gotas) en un tubo de ensayo, en el otro se puso 10 ml de agua con una gota de fenoltaneina.Se unen mediante un tubo en forma de “U”.-Observar y tomar el tiempo inmediatamente después de haber unido los tubos de ensayo.-El tiempo en el que se observó el cambio de color en el segundo tubo de ensayo, fue de unos 10 minutos y 20 segundos.

EXPLICACIÓN

-Debido a la difusión de la base, en el tubo de ensayo que contiene la fenolftaleína se tornara de un color rojo grosella.-Debido a su baja Temperatura de ebullición, el NH3 (ac) se evapora rápidamente, debido a esto pasa por el tubo en forma de “U”, luego efunde en la solución de agua y fenolftaleína.

4.2. DIFUSIÓN LÍQUIDO EN LÍQUIDO.

-Se llenó hasta la mitad un vaso precipitado de 150 ml, luego se le agrego tres gotas de líquido coloreado.-La difusión tuvo una notoria menor concentración con respecto del líquido.-La difusión fue lenta (aproximadamente demoro 21 segundos en llegar al fondo del recipiente las primeras partículas del líquido y unos 3 min y 07 segundos en su totalidad).-La difusión depende de la polaridad de las moléculas del líquido coloreado con respecto a las del agua.

4.3. DIFUSIÓN DE SÓLIDO EN LÍQUIDO.

-Vierta hasta aproximadamente la mitad de un vaso precipitado de 150 ml, agrege unos cristales de KMnO4.-Se pudo observar el rastro de color violeta, dejado por cada pedazo de sólido y su rápida difusión. Teniendo una concentración elevada con respecto a la de difusión líquido en líquido.-Las primeras partículas llegaron de una manera rápida al donde del recipiente (demoraron aproximadamente 3 segundos)

4.4. RECOMENDACIONES DE LAS DIFUSIONES OBSERVADAS

-El sólido debe estar pulverizado (menor tamaño de las partículas), con el objetivo de una rápida difusión.-Para la difusión líquido en líquido, usar líquido de la misma polaridad.-Se deben echar, de preferencia más de 2 gotas de fenolftaleína, porque se pudo observar como tardo varios minutos en aparecer el color rojo grosella.-Evitar el escape del gas mientras se realize la difusión gas en líquido.

CUESTIONARIO Nº 8

1. Realizar la estructura de Lewis de los compuestos siguientes y busque en los libros los valores de la viscosidad, tensión superficial y presión de vapor a 20 ºC. Indique también el punto de ebullición normal de cada una de las sustancias en º C. CH3COCH3, CH3COOH, CH3CH2CH2OH, C2H5OC2H5

CH3COCH3

VISCOSIDAD 3,16 x 10-3 P

TENCION SUPERFICIAL 23,70 mN/m

PRESION DE VAPOR (20ºC) 24 kPa

TEMPERATURA DE EBULLICION NORMAL 56 ºC

CH3COOH

VISCOSIDAD 1,17 P

TENCION SUPERFICIAL  27,10 mN/m

PRESION DE VAPOR (20ºC) 1,5 kPa

TEMPERATURA DE EBULLICION NORMAL 118 ºC

CH3CH2CH2OH

VISCOSIDAD 1,945 x 10-3 P

TENCION SUPERFICIAL 23,69 mN/m

PRESION DE VAPOR (20ºC) 4,4 kPa

TEMPERATURA DE EBULLICION NORMAL (ºC) 97 °C

C2H5OC2H5

VISCOSIDAD 0,224 P

TENCION SUPERFICIAL 170,6 mN/m

PRESION DE VAPOR (20ºC) 0.5 kPa

TEMPERATURA DE EBULLICION NORMAL 34,6 ºC

2. Indique las fuerzas intermoleculares que mantiene unido a las moléculas en estado condensado y justifique sus propiedades físicas.Las fuerzas intermoleculares que mantienen unidas a la partículas de un estado

condensado pueden ser las interacciones moleculares como ion-dipolo; ion-dipolo

inducido; fuerzas de Van der Waals.

Respecto a algunas propiedades físicas del estado Líquido:-Tensión superficial.- Se manifiesta en la superficie de un líquido debido a la desigual

compensación de fuerzas intermoleculares que existen entre las moléculas del líquido.

-Capilaridad.-Es la consecuencia de la tensiona superficial y se hace manifiesto en

tubos delgado donde el líquido es atraído por el tubo capilar y a la vez sus moléculas

son atraídas entre si por sus fuerzas intermoleculares.

-Viscosidad.- Es la resistencia a la fluidez. Se manifiesta debido a que las capas del

líquido al resbala rentre si son atraídas por sus interacciones moleculares

-Vaporización.- Se manifiesta debido a que las fuerzas intermoleculares no son

capaces de vencer la el cabio de estado que ocurre en la superficie del líquido.

3. Dar el concepto :a. Temperatura de ebullición: temperatura en la cual la presión de vapor de un

líquido en equilibrio, la velocidad de vaporización se iguala con la velocidad de

condensación, es igual a la presión atmosférica.

b. Temperatura de fusión: temperatura en la cual un líquido se encuentra en

equilibrio con su fase sólida.

c. Evaporación: fenómeno físico que se manifiesta en la superficie de un líquido a

cualquier temperatura, consiste en el cambio de fase de líquido a vapor de

manera moderada.

d. Ebullición: fenómeno físico que se manifiesta en toda la masa de un líquido a

una temperatura determinada, consiste en el cambio de fase de líquido a vapor

de manera violenta en toda la masa del líquido.

e. Volatilidad: fenómeno físico que se manifiesta en la superficie de un líquido,

consiste en el cambio de fase de líquido a vapor de manera violenta.

4. Hacer un resumen de la lectura (tensión superficial y viscosidad) mediante un ordenador del conocimiento (mapa mental, mapa conceptual, diagrama de flujo u otro)