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CAMBIOS DE FASE DE LA NAFTALINA
EXPERIENCIA N 9
I. OBJETIVO
- Investigar sobre la curva de fusin y de solidicacin de la
naftalina.
II. EQUIPOS Y MATERIALES
- 1 equipo de calentamiento.- 1 soporte universal.- 1 tubo de prueba.- 1 vaso de prex (5 cc!.- "aftalina.
- # termmetros.- # clamps o agarraderas.- 1 cronmetro.- $gitador de vidrio.- $gua.
III. FUNDAMENTO TERICO
$l cambio de fase de slido a lquido de una sustancia se le denomina
fusin. %a temperatura asociada a este cambio se le denomina punto
de fusin.
$l cambio de fase de lquido a slido se le denomina solidicacin& latemperatura asociada a este cambio se denomina punto de
solidicacin.'n estos cambios de estado necesariamente interviene una energa
de naturalea t)rmica& la cual es absorbida o disipada por el cuerpo.
'sta tiene como n *acer m+s activas las mol)culas que se
encuentran ligadas por fueras atractivas, o en todo caso a
reagruparlas.'l punto de solidicacin coincide con el punto de fusin y durante la
solidicacin& el calor que fue absorbido en la fusin es liberado.
IV. PROCEDIMIENTO
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1. oloque la naftalina y un termmetro
que eventualmente pueda servir
como agitador (agite con cuidado!
dentro del tubo de prueba.
mnafta!na .55 g
#. /ierta 0 ml de agua en el prex.. oloque en el tubo de ensayo la
naftalina y el termmetro. umer2a el
tubo de ensayo en el vaso de
precipitado.0. oloque un termmetro adicional en
el agua para monitorear su temperatura como se muestra en la
gura.5. aliente el agua y registre los valores de la temperatura del tubo
de ensayo cada segundos *asta que la naftalina se funda y
luego d)2ela enfriar *asta que solidique (registe la temperatura
durante todo el proceso!.
Ta"a #
T$m%$&at'&a !n!(!a) T* + ,-.C
t
/m!n0
T
/C0
t
/m!n0
T
/C0
t
/m!n0
T
/C0
t
/m!n0
T
/C0
t
/m!n0
T
/C0
t
/m!n0
T
/C0
*.1 #.3 2.1 44 #,.1 3#.# #3.1 5.6 ,4.1 0#.# -*.1 .6
# #0. #- 3.# #9 0. ,1 0.5 -# .4
#.1 #4. .1 .5 #-.1 6.3 #9.1 .1 ,1.1 3.6 -#.1 .1
, #6. 3 4.# #4 6.3 ,* ,2 .5 -, #6.4
,.1 #. 3.1 6.4 #4.1 6. ,*.1 44 ,2.1 4. -,.1 #6.#
- 5. 9 3.0 #1 6.0 ,# 4#.# , 5. - -
-.1 6.4 9.1 31.# #1.1 6.1 ,#.1 5.# ,.1 0.0 - -4 00.0 #* 36. #2 3.3 ,, 5. ,3 .5 - -
4.1 03. #*.1 60.6 #2.1 3.5 ,,.1 5.5 ,3.1 #.3 - -
1 5#.5 ## 63.# # 3.1 ,- 03 ,9 #. - -
1.1 5.# ##.1 60. #.1 .5 ,-.1 04 ,9.1 1.3 - -
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2 4# #, 33.# #3 4.3 ,4 00.# -* 1. - -
7egistre la temperatura de fusin.
Tf'5!6n 6.4
Indique en qu) instante y a qu) temperatura se realia el proceso
de solidicacin.
t 1.5
T57!8!(a(!6n 6.3
V. EVALUACIN
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1.
5 1 15 # #5 5
#
0
4
3
1
1#
T :5. t
t /m!n0
T /C0
8race la gr+ca de la curva de solidicacin9 8 vs. t& y discuta
cada tramo de la gr+ca.
Para fnes de anlisis, hemos separado la grfca en 4 tramos y
dos intervalos de interseccin, lo que se pasara a explicar a
continuacin:
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Tramo 1: En este tramo es donde se da la absorcin de
energa de manera progresiva para romper los laosmoleculares de la na!talina y pasar de este modo al estado"quido# "a temperatura inicial de este tramo es $%#&'( y latemperatura fnal es )*,+'(# odo esto debido al aumento-./ de la emperatura, provocado por el mechero bunsen#
Calor latente de Fusin: En este intervalo de tiempo es
donde se da el 0Punto de 1usin2 -temperatura donde serompe los laos moleculares de la 3a!talina/ y permanece
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relativamente constante# En la grfca este intervalo se daen los tiempos &, min a *, min# 5 la temperatura variarelativamente entre )*,+'( a &6,$'(, donde en promedio latemperatura de 1usin es &7#4'(#
Tramo 2: En este tramo se da netamente el procesoendot8rmico de 1usin# 9e parte de la temperatura de !usin-&7#4'(/ hasta los *&,$'(, temperatura donde la 3a!talinaest totalmente !undida#
Tramo 3: En este tramo es donde se da la disipacin de
energa de manera progresiva para !ormar los laosmoleculares de la na!talina y pasar de este modo al estado9lido# 9e parte de la temperatura de *$'( hasta los&7#$'(# odo esto debido a la disminucin -/ de laemperatura que se da al retirar el mechero ;unsen#
Calor latente de Solidifcacin: En este intervalo esdonde se da el 0Punto de 9olidifcacin2 -emperatura dondelas mol8culas comienan a !ormar laos moleculares/ ypermanece relativamente constante# En la grfca esteintervalo se da en los tiempos 6% min a 6min# 5 latemperatura varia relativamente entre &7#$'( a )*,4'(,donde en promedio la temperatura de solidifcacin es)*,&'(#
Tramo 4: En este racias al anlisis hecho en la pregunta anterior, podemos
observar que el punto de !usin en promedio es &7#4'( y as
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mismo el punto de solidifcacin en promedio es )*#&'(# "a
di!erencia entre el punto de !usin y el de solidifcacin es
mnima#
. i el punto de solidicacin de la naftalina se considera 3
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1.5 11 11.5 1# 1#.5 1 1.5 10
#
0
4
3
1
1#
f(x! = - 3.#x > 135.4
T :5. t
t /m!n0
T /C0
=l analiar la grfca en el intervalo comprendido entre *$'( y
)*#&'( obtenemos que el valor de la pendiente es CL)#
9abemos que la masa de la na!talina es %# g y el calor especfco
-ce/ de esta es 7#46 calDg'(, reemplaando todos estos datos en
-/ obtendremos B#
H
mce
=8.017
H=3.50.41(8.017 )=11.5043 cal
min
ambi8n podemos obtener el valor de B usando la siguiente
expresin:
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H=mce
T
t
H=3.50.41(79.898.2 )
(13.511) =10.5616 cal
min
4. 'xplique en qu) consiste la fusin tranca y la fusin pastosa.
Fusin ranca: es cuando el cuerpo pasa del estado slido al lquido
sin reblandecerse previamente#
Fusin pastosa: Es la que presentan algunas sustancias
heterog8neas donde la !usin se realia lentamente, es decir, elcuerpo pasa por estados intermedios antes de !undirse#
VI. CONCLUSIONES
%a naftalina es un slido blanco que cambia de fase r+pidamente&
pasa del estado lquido al estado slido debido a que sus
mol)culas pierden energa cin)tica muy r+pido puesto que la
naftalina tiende a igualarse con la temperatura del ambiente
(umpli)ndose ?la ley cero de la termodin+mica@!.
%a temperatura de la naftalina aumenta normalmente *astaalcanar el punto de fusin donde permanece constante.
'n el proceso de solidicacin la cantidad de calor por unidad de
tiempo se mantiene un poco variable.
VII. RECOMENDACIONES
olocar una bolita molida de "aftalina en el tubo de ensayo& que entresin estar apretado y al ser colocado en baAo Bara el agua debe tapar
toda la masa de la naftalina.
$l momento de calentar la naftalina no acelerar la fusin de est+destro+ndola con el termmetro ya que esto afectara los tiempos y porende los c+lculos.
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%a cantidad de naftalina no debe sobrepasar el nivel de agua en el prex&porque la parte que sobrepasa este nivel& no logra cambiar de estado almismo tiempo.