UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FIGMM-ING.DE MINASUNIVERIDAD NACIONAL DE INGENIERIASLIDOS

CURSO: QUMICA 1

TEMA: INFORME DEL 6to LABORATORIO

LIMA-PER2014INTRODUCCINDentro de todos los compuestos y sustancias con las que estamos interactuando constantemente los slidos son el principal estado de agregacin de materia que podemos contemplar debido a que su estructura macroscpica se hace perceptible a nuestros sentidos Y es precisamente en este laboratorio que podemos comprobar y profundizar sus principales propiedades y caractersticas. Como por ejemplo en el experimento 1 podremos comprobar la cristalizacin de los sulfatos indicadores de minerales, con el experimento 2 veremos que los slidos tiene altos puntos de fusin y con el experimento 3 comprobamos una de las propiedades inherentes a cada solido su densidad y ya con las anotaciones del iodo sublimado nos quedaremos perplejos ante tan fascinantes estructura de los slidos con este prembulo damos inicio al 6to informe de slidos.

OBJETIVOS

OBJETIVOS GENERALES Comprobar cualitativa y cuantitativamente las propiedades de los slidos.Analizar las propiedades de cristalizacin de los slidos en relacin a los otros estados de agregacin.Establecer las principales diferencias entre los slidos los lquidos y los gases

OBJETIVOS ESPECIFICOSDemostrar el sistema de cristalizacin de los sulfatos.Determinar el punto de fusin de algunos solidos caractersticos. Determinar la densidad de los solidos Analizar la cristalizacin del Iodo sublimado

FUNDAMENTO TERICOPRINCIPALES CARACTERISTICASLos slidos se caracterizan por tenerforma yvolumen constantes.Esto se debe a que las partculas que los forman estn unidas por unasfuerzas de atraccin grandesde modo que ocupan posiciones casi fijas.En el estado slido las partculas solamente pueden moversevibrandou oscilando alrededor de posiciones fijas, pero no pueden moverse trasladndose libremente a lo largo del slido.Las partculas en el estado slido propiamente dicho, se disponen de forma ordenada, con una regularidad espacial geomtrica, que da lugar a diversasestructuras cristalinas.Al aumentar latemperaturaaumenta la vibracin de las partculas:

PROPIEDADES DE SOLIDOS Elasticidad: Un slido no recupera su forma original cuando es deformado. Un resorte es un objeto en que podemos observar esta propiedad ya que vuelve a su forma original. Fragilidad: Un slido puede romperse en muchos fragmentos (quebradizo). Dureza: hay slidos que no pueden ser rayados por otros ms blandos. Eldiamantees un slido con dureza elevada. Forma definida: Tienen forma definida, son relativamente rgidos y no fluyen como lo hacen los gases y los lquidos, excepto bajo presiones extremas del medio. Alta densidad: Los slidos tienen densidades relativamente altas debido a la cercana de sus molculas por eso se dice que son ms pesados Flotacin: Algunos slidos cumplen con esta propiedad, solo si su densidad es menor a la del lquido en el cual se coloca. Inercia: es la dificultad o resistencia que opone un sistema fsico o un sistema social a posibles cambios, en el caso de los slidos pone resistencia a cambiar su estado de reposo. Tenacidad: En ciencia de los Materiales la tenacidad es la resistencia que opone un material a que se propaguen fisuras o grietas. Maleabilidad: Es la propiedad de la materia, que presentan los cuerpos a ser labrados por deformacin. La maleabilidad permite la obtencin de delgadas lminas de material sin que ste se rompa, teniendo en comn que no existe ningn mtodo para cuantificarlas. Ductilidad: La ductilidad se refiere a la propiedad de los slidos de poder obtener hilos de ellas.

SISTEMAS DE CRISTALIZACIONSistema Regular o Cbico Las sustancias que cristalizan bajo este sistema forman cristales de forma cbica, los cuales se pueden definir como cuerpos en el espacio que manifiestan tres ejes en ngulo recto, con segmentos, ltices, aristas de igual magnitud, que forman seis caras o lados del cubo. A esta familia pertenecen los cristales de oro, plata, diamante, cloruro de sodio, etc. Sistema Tetragonal Estos cristales forman cuerpos con tres ejes en el espacio en ngulo recto, con dos de sus segmentos de igual magnitud, hexaedros con cuatro caras iguales, representados por los cristales de oxido de estao.Sistema Ortorrmbico Presentan tres ejes en ngulo recto pero ninguno de sus lados o segmentos son iguales, formando hexaedros con tres pares de caras iguales pero diferentes entre par y par, representados por los cristales de azufre, nitrato de potasio, sulfato de bario, etc. Sistema Mono simtrico o Monoclnico Presentan tres ejes en el espacio, pero slo dos en ngulo recto, con ningn segmento igual, como es el caso del brax y de la sacarosa. Sistema Simtrico o Triclnico Presentan tres ejes en el espacio, ninguno en ngulo recto, con ningn segmento igual, formando cristales ahusados como agujas, como es el caso de la cafena. Sistema Hexagonal Presentan cuatro ejes en el espacio, tres de los cuales son coplanares en ngulo de 60, formando un hexgono bencnico y el cuarto en ngulo recto, como son los cristales de zinc, cuarzo, magnesio, cadmio, etc. Sistema Rombodrico Presentan tres ejes de similar ngulo entre si, pero ninguno es recto, y segmentos iguales, como son los cristales de arsnico, bismuto y carbonato de calcio y mrmol.

PARTE EXPERIMENTALEXPERIMENTO 1: OBTENCIN DE CRISTALES DE a) Relacin de materiales equipos y reactivos:

Tubo de ensayo Agua destilada

Sulfato de Cobre Caja Petri

Papel Filtro Mechero de bunsen

2 Procedimiento ExperimentalInmediatamente despus verter esta solucin a la caja Petri Calentar la solucin hasta la ebullicin Colocar 7.5g de sulfato de cobre, agregar 10ml de agua destiladaPreparar la solucin saturada de sulfato de cobre de la siguiente manera

Hasta que se formen los cristales Anotar dentro de cunto tiempo, aparecern los primeros cristales

Observarlos mediante el microscopio Separar los cristales ms representativos

3 Datos y observaciones del experimento 1. Primero vimos que la solucin saturada tena un bajo punto de ebullicin por lo que se nos hizo muy fcil calentarlo.2. Vimos que cuando lo vertamos presentaba su color turquesa caracterstico 3. Tomas el tiempo en el cronometro y vimos que a los 48 minutos con 43 segundos se form el primer cristal de sulfato de cobre.4. Pudimos darnos cuenta que la forma de cristales a nivel macroscpico era impresionante as como tambin su ordenamiento regular que dedujimos que era triclnico

4 Clculos y resultadosPudimos comprobar que 1hora 39minutos pudo cristalizarse todo el sulfato de cobre.Vimos en el microscopio su sorprendente ordenamiento regular lo cual nos indujo a ver que era triclnico. As como tambin al poder verlo de manera macroscpicamente resulta muy interesante.

5 Graficas Tablas y Datos adjuntos

6 Conclusiones del experimento Gracias a este experimento pudimos comprobar la cristalizacin de algunos compuestos como el sulfato de cobre Pudimos usar nuestra teora donde reconocimos en el sulfato de Cobre Cristalizado con su estructura triclnica

EXPERIMENTO 2. Determinacin del punto de fusin: Mtodo del tubo capilar1 Relacin de materiales equipos y reactivosTubo capilar Termmetro

Vaso precipitado Acido esterico

2 Procedimiento Experimental Sumergir el sistema en un vaso de precipitados pequeos contenido con agua (si el punto de fusin de la muestra es menor que 100C).

Se llena la parte inferior de un tubo capilar con la muestra problema (que debe estar finalmente pulverizada y seca). La columna de sustancia dentro del capilar debe tener 4-5 mm. Con una goma pegar el capilar al termmetro de manera que el bulbo termomtrico y la sustancia problema queden a la misma altura.

Observar, tanto la temperatura de escala termomtrica como el aspecto que presenta la muestra dentro del capilar.

Someter a calentamiento empleando llama pequea, para que el calentamiento sea uniforme.

Mantener el calentamiento y anotar la temperatura registrada cuando toda la sustancia este liquida (temperatura final). Se saca el promedio de ambas temperaturas.

Anotar la temperatura a la que aparece la primera gota de sustancia liquida (temperatura inicial).

3 Datos y observaciones del experimento a) Despus de estar por un momento calentando la muestra no damos cuenta que la temperatura a la que aparece la primera gota es a los 60C y la temperatura final que consideraremos es la temperatura en la que toda la muestra este completamente liquida que es a los 65C.

b) Tambin notamos que el cido esterico cuando llega a la temperatura de fusin desaparece se torna de un color transparente y cuando la temperatura se normaliza vuelve a su estado de color rojo.4 Clculos y resultadosPara determinar la temperatura de fusin de la muestra sacamos el promedio de ambas temperaturas.

5 Graficas, tablas y resultados

Experimento 3: Determinacin de la densidad de solidos 1 Relacin de materiales Agua destilada Probeta graduada 25ml

30 granallas de metal Balanza en decigramos

2 Procedimiento ExperimentalLuego pesamos una muestra de 30 granallas de plomo(Pb)Como primer paso en este experimento, medimos exactamente 15 ml de agua destilada en una probeta de 25 ml.

Luego apuntamos la diferencia de volumen que origino la presencia de las granallasMientras introducamos tenamos que agitar la probeta para eliminar los intersticios de aireDespus con mucho cuidado introducimos 30granallas de plomo en la probeta antes mencionada

3 Datos y Observaciones Bueno, mientras realizbamos este tercer experimento que nos trae este sexto laboratorio pudimos obtener los siguientes datos: Masa de las 30 granallas de plomo: 25 g Nuevo volumen luego de introducir las 30 granallas de plomo: 18 ml

4 Clculos y resultados:

Los clculos en el presente experimento son los siguientes: Diferencia del nuevo volumen y el primer volumen(15 ml):3 ml Densidad de las 30 granallas de plomo(Masa/Volumen):8,33 g/ml Densidad de una granalla de plomo:0,27 g/ml

5 Graficas Tablas y dibujos

6 Conclusiones del experimentoLuego de terminar este experimento, en el cual pudimos hallar la densidad de una granalla de plomo podemos concluir con los siguientes puntos:

La primera conclusin a la que llegamos en este experimento es que tenemos que reconocer que en el clculo de la densidad de una granalla de plomo se infiere en un porcentaje de error, claro que es mnimo pero, es inevitable con las herramientas que utilizamos.

Luego tambin llegamos a la conclusin que el clculo de la densidad varia si tomamos otras 30 granallas de plomo, pero la diferencia es mnima.

EXPERIMENTO 4: OBSERVACION DEL IODO SUBLIMADOVimos con un microscopio al Iodo sublimado el cual tena una estructura impresionante aqu algunas de sus caractersticas CARACTERISTICASSon cristales grises con un brillo metlico, estos cristales se subliman con facilidad sin pasar por el estado liquido.El yodo se obtiene a partir de yoduros en algas de mar, o en yodatos a partir de los nitratos.El yodo es necesario para la produccin hormonal de la tiroides, pero tambin es muy peligroso por su toxicidad y porque hay diferentes isotopos radiactivos de este elemento qumico.

CUESTIONARIO1. Qu condiciones deben cumplirse para formar buenos cristales?Bueno, para obtener buenos cristales, es necesario que tengamos presente un diagrama de fases en funcin de la temperatura, ya que esto nos ayudar mucho.Despus de saber las condiciones a la que tiene que estar la formacin que queremos hacer, mesclamos los reactivos necesarios y lo elevamos a la temperatura requerida.Luego de ello vaciar todo el contenido en un crisol de porcelana, claro est que la solucin tiene que estar homogeneizada y pulverizada, ya que esto garantizara una excelente muestra de cristales.Esperar a que se enfriara y se solidifique, y apreciar los cristales.

2 En qu sistema cristalino se cristalizan las siguientes muestras: a. Sulfato de cobreb. Yodoc. AzufreLacristalizacines un proceso de separacin de un slido a partir de una disolucin. Al incrementarse la concentracin del slido por encima del punto de saturacin, el exceso de slido se separa en forma de cristales. Este proceso se emplea en qumica con frecuencia para purificar una sustancia slida siendo una operacin necesaria para aquellos productos qumicos salinos que se presentan comercialmente en forma de polvos o cristales pequeos y que se desean obtener en forma de cristales mayores.

Elsulfato de cobre (II), tambin llamado vitriolo azul, sulfato cprico, piedra azul o caparrosa azul, es un compuesto qumico derivado del cobre que forma cristales azules, solubles en agua (su solubilidad, a 20 C, es de 20'7 g/100 ml de agua). Su forma anhidra (CuSO4), que se puede obtener calentando suavemente el hidrato, es blanca.

Industrialmente se obtiene a partir de minerales de cobre o por la accin del cido sulfrico concentrado sobre el cobre puro. Por su accin bactericida y alguicida se emplea en el tratamiento de aguas. As, en proporciones mnimas (1 a 2 partes por milln) se agrega al agua potable para destruir algas que se desarrollan en los depsitos. Tambin se usa extensamente en la agricultura como fungicida y en formulaciones insecticidas. Su utilizacin como pigmento de la madera, o en tratamientos de textiles y cueros son otros usos de esta sustancia.El sulfato de cobre cristaliza en elsistema triclnico, siendo la forma bsica un prisma oblicuo con base rectangular.

En el caso del yodo es tetragonal, y aqu se muestran algunas evidencias:

Y por ltimo en el azufre posee una forma de prisma romboidal:

3 Definir que es punto de fusin, y para que se determina. La definicin de punto de fusin tiene varios conceptos:Temperatura a la cual un slido cambia a lquido. En las sustancias puras, el proceso de fusin ocurre a una sola temperatura y el aumento de temperatura por la adicin de calor se detiene hasta que la fusin es completa.Los puntos de fusin se han medido a una presin de 105pascales (1 atm), por lo general 1 atm de aire. (La solubilidad del aire en el lquido es un factor que complica las mediciones de precisin.) Al fundirse, todas las sustancias absorben calor y la mayor parte de dilatan; en consecuencia, un aumento en la presin normalmente eleva el punto de fusin. Algunas sustancias, de las cuales el agua es el ejemplo ms notable, se contraen al fundirse; as, al aplicar presin al hielo a 0C (32F), se provoca su fusin. Para producir cambios significativos en el punto de fusin se requieren grandes cambios en la presin.En soluciones de dos o ms componentes el proceso de fusin ocurre normalmente dentro de un intervalo de temperaturas y se hace una distincin entre el punto de fusin, la temperatura a la que aparece la primera traza de lquido y el punto de congelamiento, es decir, la temperatura ms alta a la que desaparece la ltima traza de slido, o, en forma equivalente, si se est enfriando en vez de calentar, la temperatura a la que aparece la primera traza de slido.

4 Como determinara la densidad de un grano de maz

Bueno para determinar la densidad de un grano de maz, aplicaramos el mismo mtodo que el que usamos en el experimento 3 del sexto laboratorio.Primero pesamos cunto pesa varios gramos de maz.Luego en una bureta medimos una primera cantidad de agua destilada. Medimos varios para evitar el error si lo medimos para uno. Es mejor dividir al final.Despus introducimos la muestra de maz, y por ultimo medimos el volumen diferencia.Una vez obtenido estos resultados se aplica la formula D = M/V y listo.

5 Como determinara el punto de solidificacin de la parafina.Se mide gracias a un aparato llamado Fisher.Sobre una placa se deposita un pedacito de la sustancia, este aparato est equipado con un termmetro, el cual indica la temperatura, (mediante varias maneras se calienta la sustancia, puede ser elctricamente, con mechero o por reaccin), se calienta la placa y el termmetro empieza a elevarse de temperatura.Se tiene encima de la placa donde se puso la muestra una lente que agranda la visin para saber en qu momento se funde la muestra. Solo basta observar en el termmetro para saber la temperatura a la cual se funde la muestra.Con ello se puede calcular el punto de fusin de las parafinas.

6 Calcular la masa de 5 cubitos de madera de 5 cm de arista. Densidad de la madera: 0,77 g/cc1. Se tiene la densidad de la madera 0,77 g/cc.Para poder hallar la masa de 5 cubitos de 5 cm de arista procederemos a calcular el volumen de una de ellas para poder reemplazarla en su densidad.

Volumen de un cubito es: (5 cm)3 = 125 cm3 = 125 ccAhora lo reemplazamos en la frmula de la densidad:D= M/V0,77 g/cc = M/125 cc0,77*125 g = M96,25 g = MEsta es la masa de un cubito, ahora simplemente la multiplicamos por cinco, para poder hallar la masa de 5 cubitos.5*M = 5 * 96,25 = 481,25 gEntonces la masa total de los cinco cubos es 481,25 gramos.

APLICACIONES A LA ESPECIALIDADEl tema de solidos tiene mltiples aplicaciones a continuacin se mencionaran solo algunas de ellas:En el mbito de la metalurgia:Extraccin de mineralesAlmacenaje de minerales en silosQuebrantadora primaria y secundaria en el proceso de minerales

Produccin de acero

Piedra caliza, coque y escoria - Materias primas de la produccin de aceroCoque tan importante como el mismo mineral de hierro

Alto horno

Control de carga del alto hornoSangra del alto horno

ridos

Los ridos determinan la calidad de los metales

Produccin de xido de aluminio

Mezclador y agitador

Tratamiento del aluminio

Almacenaje del polvo de xido de aluminioDosificacin en la electrlisis en estado de fusin

CONCLUSIONES GENERALESLuego de concluir los cuatro experimentos del 6to laboratorio con xito podemos concluir con los siguientes puntos: Llegamos a la conclusin de que para calcular el punto de fusin de algn elemento hay varios mtodos, en este laboratorio, especficamente en el experimento 2 se us el mtodo del tubo capilar. Tambin que la cristalizacin del sulfato de cobre es un proceso que nos conlleva un determinado intervalo de tiempo y que su estructura cristalina es muy interesante. Otra conclusin a la que llegamos es que para la obtencin de metales, se tiene que hacer un mediano proceso donde la gran mayora de metales se obtiene pasando altas temperaturas de fusin. Tambin podemos concluir que para hallar la densidad de cualquier elemento, relativamente pequeo, se usa el mtodo que se us en este experimento 3, por su rapidez y poco porcentaje de error.

RECOMENDACIONESPara el presente laboratorio el grupo recomienda los siguientes puntos a tener en cuenta antes, durante y despus del experimento:a) Antes de los experimentosSe recomienda al estudiante usar todo el equipamiento de seguridad, en este caso los guantes, el mandil, y si es posible lentes de laboratorio. Tambin recomendamos hacer el experimento conforme a lo que dice la gua, y no intentar obtener algo del momento.

b) Durante los experimentosMientras realizan los experimentos se recomienda tener la seriedad del caso para poder obtener los resultados deseados, como no estar jugando con los reactivos o algo parecido, porque los daos pueden ser irreparables.Tambin recomendamos que mientras realizan los experimentos estn atentos con lo que sucede, porque es aqu de donde se anotaran los datos a usarse ms adelante.Tambin se recomienda que cuando se trabaja con el tubo de ensayo y el mechero de bunsen, no contacten con agua fra al tubo de ensayo, porque el cambio brusco de temperaturas hace que el tubo se rompa.

c) Despus de los experimentosLuego de terminar los experimentos se recomienda a los estudiantes que tengan mucho cuidado al momento de guardar los materiales, ya que son muy frgiles como las buretas.Tambin recomendamos apuntar todo lo que sucedi mientras realizaban el experimento, para que al momento de hacer el informe, recurran a ella.

BIBLIOGRAFIA Chang, Raymond. Qumica. Mxico: Editorial McGraw-Hill, 6 ed., 1998. Texto clsico de qumica general apropiado para los estudiantes de los primeros cursos de universidad. Describe los estados de la materia y sus propiedades de una manera muy didctica.

Qumica General http://164.73.160.1/~inorgani

Avogadro, Nmero de", Enciclopedia Microsoft Encarta 98 1993-1997 Microsoft Corporation.

Caballero Hurtado, Agustn (2006) (en espaol). Cmo resolver problemas de solidos. Editorial Filarias.

Lozano Lucena, J. J.; Rodrguez Rigual, C. (1992) (en espaol). Qumica 3: solidos. Pearson Alhambra.

Ao de la Promocin de la Industria Responsable y del Compromiso Climtico