Ao de la Diversificacin Productiva y del Fortalecimiento de la Educacin

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR SAN MARCOS FACULTAD DE INGENIERA GEOLGICA, MINERA, METALRGICA Y GEOGRFICA

``INFORME DE LAS PRCTICAS DE LABORATORIO

EAP: Ingeniera AmbientalAsignatura: Laboratorio de Qumica GeneralGrupo: Mircoles 13:00-15:00 horasDocente: Ing. Jorge Luis Zegarra PumacayoFecha de Realizacin: 22-Abril-15Fecha de Entrega:29 -Abril-15

OBJETIVOS: Explicar al detalle el concepto de combustin, Por qu se produce? Que es necesario para que suceda? Qu consecuencias trae?, y establecer la relacin de la combustin con nuestro experimento.Conocer las causas que originaron cada resultado del experimento.Establecer la relacin existente entre presin, volumen y temperatura.Conocer las diferentes hiptesis que surgieron a raz de esta prctica, algunas de ellas con mucha aceptacin y otras con muestra de rechazo.Reconocer los diferentes sucesos que ocurren en estos experimentos, y establecer porque sucede cada uno de estos fenmenos.

RESUMENEn el laboratorio realizamos un experimento, l cual trataremos de describir de manera breve y concisa ya que ms adelante trataremos de detallar y explayarnos .Al colocar la botella encima de la vela encendida, el oxgeno que lleva dentro empieza a consumirse por el fuego de la vela y por tanto se da el vaco en el interior de la botella y es en ese momento cuando empieza a subir el agua ocupando el lugar del oxgeno sin embargo tambien va a suceder un cambio de temperatura al interior de la botella ya colocada sobre la vela encendida, al haber un cambio de temperatura tambin ocurrir un cambio de presin; lo que suceder es que al haber una menor presin al interior de la botella, la presin exterior, llamada tambin presin atmosfrica, entrar empujando el agua hacia el interior de la botella.

INTRODUCCIONEn este presente informe se presenta lo sucedido en un experimento sumamente interesante que explicara u con respecto a presin, volumen y temperatura adems de claro del proceso de combustin . Mediante este experimento se podr comprobar las diferentes leyes que se cumplen para los gases: la ley de gay Lussac, ley de Boyle y la le Charles. Se trata de un experimento muy famoso que realiz Lavoisier en la segunda mitad del siglo XVIII.

MARCO TEORICOEn este experimento se podrn observar muchos fenmenos que suceden por naturaleza; las tres magnitudes ms importantes que intervienen en esta prctica son: presin, volumen y temperaturaPRESIN: La presin se define como fuerza por unidad de rea. Para describir la influencia sobre el comportamiento de un fluido, usualmente es ms conveniente usar la presin que la fuerza. La unidad estndar de presin es el Pascal, el cual es un Newton por metro cuadrado.

P = -P: presin expresada en unidades Pascal-F: fuerza expresada en unidades Newton-A: rea expresada en Presin Atmosfrica.- se puede definir como la fuerza total que ejercen las molculas de aire sobre cada unidad de rea. Esta fuerza se debe a la atraccin que ejerce la tierra sobre la columna de aire que va de la superficie del planeta hasta las molculas ms externas de la atmsfera. (2)VOLUMEN: una palabra que permite describir al grosor o tamao que posee un determinado objeto. Asimismo, el trmino sirve para identificar a la magnitud fsica que informa sobre la extensin de un cuerpo en relacin a tres dimensiones (alto, largo y ancho). Dentro del Sistema Internacional, la unidad que le corresponde es el metro cbico (m3). (2)TEMPERATURA: la Temperatura es una propiedad de la materia que est relacionada con la sensacin de calor o fro que se siente en contacto con ella. Cuando tocamos un cuerpo que est a menos temperatura que el nuestro sentimos una sensacin de fro, y al revs de calor. Sin embargo, aunque tengan una estrecha relacin, no debemos confundir la temperatura con el calor. La temperatura es un indicador de la direccin que toma la energa en su trnsito de unos cuerpos a otros. El instrumento utilizado habitualmente para medir la temperatura es el termmetro. Actualmente se utilizan tres escalas para medir al temperatura, la escala Celsius es la que todos estamos acostumbrados a usar, la Fahrenheit se usa en los pases anglosajones y la escala Kelvin de uso cientfico. (2).Los tres procesos que relacionan estas tres magnitudes son:1.-Procesos Isotrmicos: son procesos que se realizan a temperatura constante y los rige la ley de Robert Boyle (el volumen que ocupa un gas es inversamente proporcional a la presin.) (1) = = K2.-Procesos Isobricos: son procesos que se realizan a presin constante y los rige la ley de Jacques Charles (el volumen que ocupa un gas es directamente proporcional a la temperatura absoluta del gas). (1) = = K3.-Procesos Isocoricos: so procesos que se realizan a volumen constante y los rige la ley de Gay-Lussac (la presin que ejerce un gas es directamente proporcional a la temperatura absoluta del gas). (1)= = K COMBUSTION: Es un fenmeno qumico en el que se desprende energa en forma de luz y calor. Para producir na combustin se necesita un combustible, un comburente y alcanzar la denominada temperatura de inflamacin. (3)

COMBUSTION COMPLETACOMBUSTION INCOMPLETA

Mucho oxigenoHumo blancoSin residuoLlama azulProduce Y O

Ecuacin:

Hidrocarburo + + Poco oxigenoHumo negroDeja residuo negro (holln)Llama amarillaProduce C, CO, Y

Ecuacin:

Hidrocarburo + CO +

LA COMBUSTIN Y TIPOS DE COMBUSTIN.Una combustin es toda reaccin creada entre el material combustible y el comburente, activados por una cierta cantidad de energa, creando y desprendiendo calor, llamado reaccin exotrmica.Los materiales slidos, sufren una destruccin de su estructura molecular cuando se eleva la temperatura, formando vapores que se oxidan durante el proceso de combustin.Los materiales lquidos, en contacto con la cantidad de energa necesaria se vaporizan mezclndose con el comburente (oxgeno) para dar paso a la llama crendose as el inicio del incendio.Elementos necesarios para la combustinLas combustiones dependiendo de la velocidad de propagacin, se pueden clasificar en varios tipos:Combustiones lentas: Las combustiones lentas no producen emisiones de luz generando poca emisin de calor. Se suelen producir en lugares poco ventilados con escasez de comburente o sobre combustibles muy densos. Se trata de fuegos muy peligrosos ya que al darse en condiciones de poca aireacin cuando entra aire nuevo en la habitacin se produce un aumento del comburente activando el incendio rpidamente.Rpidas: En las combustiones rpidas se produce una gran emisin de calor y luz con un fuego intenso. Si una combustin es muy rpida se puede producir una explosin. Las explosiones se consideran combustiones instantneas. Podemos distinguir entre dos tipos de explosiones:- Deflagracin: La velocidad de propagacin del frente de llamas no supera la velocidad del sonido - Detonacin: Una detonacin se da cuando la velocidad de propagacin del frente de llamas es superior a la velocidad del sonido (340 m/s).

DETALLES EXPERIMENTALESLos instrumentos y materiales utilizados en este experimento son los siguientes:Una velaUn matrazUn vaso precipitadoAguaUna monedaPROCEDIMIENTO EXPERIMENTALPASO 1.-prendemos la vela y luego colocamos la base de la vela en una de las caras de la moneda, asegurndonos que estn bien pegadas sin riesgo de desprendimiento.PASO 2.-colocamos la vela prendida y junto a la moneda en el vaso precipitado.PASO 3.-seguidamente echamos agua en el vaso evitando que la vela se mueva o se caigaPASO 4.-con mucho cuidado y de una manera rpida, colocamos el matraz en sentido opuesto, tratando de introducir la vela con un poco de agua dentro de este.

RESULTADOSLo ms resaltante de este experimento fue cuando suba el nivel del agua en el interior del matraz, ocupando el espacio antes ocupado por el oxgeno.

Observamos que un tiempo despus de encerrada la vela dentro del matraz se apag el fuego q este emita. Notamos que las paredes del matraz estaban humedecidas.

Nuestro compaero que hizo la prueba, tuvo que aplicar un poco de fuerza para sostener el matraz en el momento que el agua ascenda.

Observamos que en la parte inferior del vaso se formaban pequeas burbujas.

El matraz se haba calentado por accin del fuego.

DISCUSIN DE RESULTADOSAl encender la vela se produce una reaccin de combustin: la cera de la vela reacciona con el oxgeno del aire y produce dixido de carbono y vapor de agua.La reaccin sera as:CH + 44 O 29 CO + 30 HO

Podemos ver que en el interior del vaso aparecen unas gotas de agua. Es el vapor de agua producido en la combustin de la vela que se condensa en las paredes del recipiente. El volumen del gas producido es ms pequeo que el volumen de oxgeno que se consume. En el interior del vaso disminuye la presin y, por ello, sube el agua hasta que la presin interior es igual a la exterior (presin atmosfrica).El causante verdadero de este resultado de este experimento es una causa bien distinta y no se trata de un fenmeno qumico, sino que se trata de un fenmeno fsico. El aire dentro del recipiente se calienta (aumenta su temperatura);al aumentar la temperatura (debido a la llama) y como el volumen del vaso no cambia, entonces, debe aumentar la presin del gas dentro del recipiente segn la Ley de Gay-Lussac, y parte de ese gas dilatado sale por la parte inferior del vaso como pequeas burbujas hasta que la presin del aire caliente contenido en el recipiente iguale la presin del aire exterior (presin atmosfrica).

CONCLUSIONES

Se lleg a la conclusin de que en este experimento se cumple la ley de gay Lussac en donde la relacin entre presin y temperatura es directamente proporcional.

Se concluye que la presin atmosfrica ejerci una fuerza para poder trasladar el agua hacia el interior del matraz.

El aire que se encontraba dentro del matraz se calent, debido a que la temperatura aumento junto con la presin; observamos que las partculas del aire que se movan empezaron a salir formando burbujas.

La presin exterior o presin atmosfrica es mayor que la presin del recipiente, es por eso que ejercer una fuerza que empuje el agua llevndola hacia el interior del recipiente.

Nos qued claro que el dixido de carbono y el vapor de agua producida durante la combustin no ocuparon por completo el espacio dejado por el oxgeno despus de ser consumido y dicho espacio seria llenado con el agua que ingres

En los resultados mencionamos que las paredes del matraz estaban humedecidas; concluimos que esto se deba al vapor de agua que se haba generado durante la combustin.

El volumen se redujo y aument la presin, hasta que la presin del gas que se encontraba dentro del matraz iguale a la presin atmosfrica, aqu observamos la ley de Boyle-Mariotte

RECOMENDACIONES:

No levantar el vaso cuando se cubre la vela para no dejar que ingrese oxgeno

Aislar todos los instrumentos y reactivos lejos del lugar donde se llevara a cabo la reaccin.

Mantener un orden adecuado al momento de realizar el experimento.

Saber los problemas que puede causar tal reaccin.

Tener en cuenta las normas de laboratorio.

Revisar que los instrumentos estn en manera ptima para ser utilizados.

Utilizar vaso transparente y de mayor tamao que la vela.

Realizar la reaccin con supervisin de una persona con experiencia.

Utilizar guantes y mascarillas para prevenir oler sustancias toxicas y que el dao sea menor con mascarilla y tambin poder manipular con guantes y tener poco riesgo de ser afectado.

ANEXO

En estas cuatro imgenes se pueden observar los cuatro pasos secuenciados que se realizan para llegar a los resultados de este experimento.

BIBLIOGRAFIA

Fundamentos de la Qumica-Ralph Burns. Cuarta edicin. (1) CHANG, R. Principios Esenciales de Qumica General, Cuarta edicin, McGraw-Hill, Madrid, 2006. (2) Brown T., LeMay Jr., Bursten B., Qumica. La ciencia central. Editorial Prentice Hall Hispanoamericana SA. 1998. Sptima edicin. (3) Whitten K. Gailey R. y Davis R. Qumica General. Editorial Mc Graw Hill. Mxico. 1992. Segunda edicin en espaol. http://mitosytimos.blogspot.com/2012/04/la-vela-que-hace-subir-el-agua.html

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