UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA-UNAD Escuela de Ciencias Agrícolas, Pecuarias y del Medio Ambiente-ECAPMA

Programa: Ingeniería Ambiental-IA

PREINFORME Laboratorio de Fisicoquímica Ambiental–FA Nombres y Apellidos: YINETH DUQUE ANDRADE Código 36089786 DEISSY J. CAMARGO PACAGUI 46386337

MARITZA J. GÓMEZ ROMERO 39656773 SIDNEY RODRÍGUEZ CARDOZO 40025309 Practica 1.

DETERMINACIÓN DE LA ENTALPÍA MOLAR DE DISOLUCIÓN Y ENTALPÍA DE UNA MEZCLA

BINARIA

INTRODUCCIÓN

La entalpía es una propiedad extensiva que depende de la materia, para poder determinarla se mide la cantidad de calor que absorbe o libera un sistema, teniendo en cuenta que la presión y la temperatura permanecen constantes. En cuanto a la entalpia molar es el calor liberado o absorbido por un mol de una sustancia en un sistema a presión constante.

Mentefacto conceptual

1. MATERIALES Y MÉTODOS

1.1. Materiales y Equipos requeridos Materiales Equipos

Calorímetro Balanza analítica

Beaker

Probeta graduada de 100mL

Termómetro

Varilla de vidrio

Vidrio de reloj

1.2. Reactivos a utilizar Reactivo Fórmula Concentración

Hidróxido de sodio NaOH

Agua destilada H2O

2. PROCEDIMIENTO 2.1. En campo

Según la guía primero de debe calibrar el calorímetro y medir las diferencias de temperatura para encontrar la densidad del agua; después se realiza el procedimiento para hallar la entalpia molar del NaOH se miden las diferencias de temperatura del calorímetro y posteriormente con el NaOH y se calcula el calor especifico, la molaridad y por último la entalpia

2.2. EN LABORATORIO

2.3. TABLA DE DATOS

Calibración Calorímetro

Sustancia TEMPERATURA (°C)

T T1 To Teq

Agua(ambiente)

Agua caliente

Mezcla

Calorímetro mc =

Entalpía molar de disolución del hidróxido en agua

Agua caliente

NaOH

Disolución

Calorímetro mc =

Materiales Indicadores

C M ∆Hsn ∆Sm

Calorímetro

NaOHaq

2.4. RESULTADOS ESPERADOS

Hallarla capacidad calorífica de un calorímetro mediante un balance de calor. Determinar el calor producido en la disolución de NaOH Calcular la entalpia molar de disolución y el cambio entrópico molar de la mezcla. Encontrar el porcentaje de error del ΔHsn encontrado

GLOSARIO Entalpía: se define en función de la energía interna, de la presión y del volumen del sistema. Entalpia molar: es aquella que representa un mol de la sustancia constituyente del sistema Temperatura: es una propiedad de la materia que está relacionada con la distribución de la energía calorífica entre la materia de un cuerpo. Calorímetro: es un instrumento que sirve para medir las cantidades de calor suministradas o recibidas por los cuerpos.

BIBLIOGRAFÍA Munera R. (2009) Termodinámica. Módulo Didáctico. Palmira. Universidad Nacional Abierta y a Distancia – UNAD. Ministerio de Educación Cultura y Deporte. (2010). Newton Conceptos. España. Recuperado en abril de 2013 de: http://recursostic.educacion.es/newton/web/materiales_didacticos/calorimetro/calorimetro.html Martínez P. (2010) Temperatura. Recuperado en abril de 2013 de: http://platea.pntic.mec.es/pmarti1/educacion/3_eso_materiales/b_ii/conceptos/b2_1_temperatura.htm

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA-UNAD Escuela de Ciencias Agrícolas, Pecuarias y del Medio Ambiente-ECAPMA

Programa: Ingeniería Ambiental-IA

PREINFORME Laboratorio de Fisicoquímica Ambiental–FA Nombres y Apellidos: YINETH DUQUE ANDRADE Código 36089786 DEISSY J. CAMARGO PACAGUI 46386337

MARITZA J. GÓMEZ ROMERO 39656773 SIDNEY RODRÍGUEZ CARDOZO 40025309 PRÁCTICA 2:

DETERMINACIÓN DE LA CONSTANTE

UNIVERSAL DE LOS GASES

INTRODUCCIÓN

La constante universal de los gases ideales es una constante física que relaciona entre si la energía, la temperatura y la cantidad de materia. La ley general de los gases relaciona la presión P, el volumen V, la temperatura T, el número de moles n, y la constante universal de los gases R, como PV = nRT.

Mentefacto conceptual

1. MATERIALES Y MÉTODOS

1.1. Materiales y Equipos requeridos Materiales Equipos

Tubo con salida lateral Balanza analítica

Tapón de caucho Termómetro

Manguera con acople

Espátula metálica

Probeta graduada de 500ml

Beaker 1 L

Cubeta de plástico

1.2. Reactivos a utilizar

Reactivo Fórmula Concentración

Carbonato de Calcio o Bicarbonato CaCO3 -----

Ácido Clorhídrico HCl 2N

Agua destilada H2O -----

2. PROCEDIMIENTO

2.1. En campo Llenar la probeta con agua destilada; pesar en la balanza analítica: 0,1 g; 0,2; 0,4 g ; 0,8g y 1,2g de CaCO3 Adicionar 200 ml de HCL 2N en el balón de fondo, agregar 0,1g de CaCO3 (W1), tapar conectar la manguera y recolectar el CO2

mediante el desplazamiento del agua por la probeta, cuando la reacción cese medir volumen (V1) del gas producido. Tomar la probeta tapar con la mano e introducir termómetro y medir (T1) registrar. Desocupar el balón lavar y secar adicionar 200 ml de HCL 2N, agregar 0,2g de CaCO3 (W2) realizar el mismo montaje y medir (v2) de CO2 y (T2) de la probeta. Repetir las demás cantidades

2.2. EN LABORATORIO

Peso reactivo: Wr; recolectar CO2; medir volúmenes; registro CO2 producido; tabla de datos.

2.3. Diagrama de flujo.

2.4. TABLA DE DATOS

Experimento W CaCO3 (g) V CO2 (mL) T (º C)

1 0.1 V1 T1

2 0.2 V2 T2

3 0.4 V3 T3

4 0.8 V4 T4

5 1.2 V5 T5

2.5. RESULTADOS ESPERADOS

Los datos obtenidos en el laboratorio sean similares respecto con los datos teóricos. Al graficar la relación entre el V y n con P y T, se obtenga una línea recta. Establecer la relación entre el número de moles y el volumen de CO2 producido bajo condiciones de presión y temperatura constante. Obtener a través de la reacción de HCl y CaCO3 gas carbónico. Conocer el factor error de la práctica.

GLOSARIO Mol: es la unidad fundamental utilizada para medir la cantidad de una sustancia (elemento o compuesto). Volumen. El volumen de un gas es el del recipiente que lo contiene. Presión: Es la relación que existe entre una fuerza y la superficie sobre la que se aplica ó se define como la fuerza ejercida sobre un cuerpo por unidad de área. Los gases: se caracterizan por que no tienen forma ni volumen definido, además de que se pueden comprimir (al aplicar presión el volumen de los gases disminuye).

BIBLIOGRAFIA Levine Ira N. (1996) Fisicoquímica, Ed McGraw-Hill, cuarta edición. Madrid, España. Romero C y Blanco L (1996).Tópicos en química básica, experimentos de laboratorio. Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Físicas y

Naturales. (1987)Bogotá D.C Castellán W., Fisicoquímica,

Pearson Educación, México D.F, Segunda edición.

Granados, J.E. (2011). Protocolo de practica laboratorio

Fisicoquímica Ambiental (pp. 1-12). Universidad Nacional

Abierta y A Distancia.

Montaje

Datos

Inicio Recolectar CO2 Pesaje

Medir Vol. Medir T° Fin

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Programa: Ingeniería Ambiental-IA

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MARITZA J. GÓMEZ ROMERO 39656773 SIDNEY RODRÍGUEZ CARDOZO 40025309 Práctica 3.

CINÉTICA DE LA DESCOMPOSICIÓN DEL

TIOSULFATO DE SODIO, POR MEDIO DEL HCl

CONCENTRADO.

INTRODUCCIÓN

Cada molécula, por naturaleza tiene una identidad definida, si esta identidad cambia, decimos que existe una reacción química. Algunos de estos procesos de cambio se dan más velozmente que otros, La velocidad a la que ocurre un cambio químico o cinética química, da cuenta de la rapidez con la que ocurren los proceso químicos y energéticos que sufren las moléculas.

MENTEFACTO CONCEPTUAL

1. MATERIALES Y MÉTODOS 1.1. Materiales y Equipos requeridos

Materiales Equipos

5 Beaker de 80 mL Balanza analítica

Pipetas graduadas de 5 y 10 mL

Termómetro

Matraz de 1L 4 cronómetros

Baño termostatado o aparato de calentamiento (mechero, trípode, malla de asbesto)

1.2. Reactivos a utilizar

Reactivo Fórmula Concentración

Tiosulfato de sodio Na2S2O3

1M

Agua destilada H2O

Ácido clorhídrico HCl 1N

2. PROCEDIMIENTO

2.1. En Campo De acuerdo a lo expuesto en la guía, en primer lugar se alistan las soluciones de tiosulfato sódico (Na2S2O3)0,1 N y ácido clorhídrico 1N; se lavan 4 erlenmeyers pequeños (80 o 100 mL), rotularlos del 1 al 4 y colocarlos luego en un recipiente que contenga agua a temperatura ambiente (T1). Registrar este valor con el termómetro; a partir de la solución de tiosulfato sódico, se preparan las soluciones 0,05 M;0,025 M y 0,0125M y se mezclan suavemente.

Se alista el cronómetro en ceros y rápidamente se agrega al beaker 1, 10 mililitros de HCl 1N; se mide el tiempo (en minutos o segundos), que tarda la solución en opacarse totalmente; se repite el procedimiento anterior, pero colocando los beakers en un baño de hielo; se registra la temperatura (T2) y el tiempo en minutos.

2.2. EN LABORATORIO

2.3. TABLA DE DATOS

Beaker [Na2S2O3] (M) Tiempo (min)

T1(°C) T2(°C)

1 0.1000

2 0,0500

3 0,0250

4 0,0125

GLOSARIO

Energía de activación: La energía mínima que se necesita para iniciar una reacción química se conoce con el nombre de energía de activación Ea y cambia según la naturaleza de cada reacción. Concentración de los reactivos: hace parte de los factores que intervienen en la velocidad de reacción y puede decirse que entre más cercana esta una molécula de otra, puede existir una probabilidad mayor de que pueda modificar su naturaleza y de esta manera, reaccionar. Velocidad de Reacción: da cuenta de la rapidez con la que ocurren los procesos químicos y energéticos que sufren las moléculas. Orden de la Reacción: Son aquellas reacciones en las cuales la velocidad de reacción solo está determinada por la concentración de un solo reactivo elevado a la potencia 1 ó como aquella en donde la velocidad está relacionada o depende de la concentración de un reactivo elevado a la segunda potencia.

BIBLIOGRAFÍA Munera R. (2009) Termodinámica. Módulo Didáctico. Palmira. Universidad Nacional Abierta y a Distancia – UNAD. Granados J. (2011) Fisicoquímica Ambiental. Módulo Didáctico. Bogotá. Universidad Nacional Abierta y a Distancia – UNAD. Obando J. (2001) Química Inorgánica. Módulo Didáctico.

Medellín. Universidad Nacional Abierta y a Distancia –

UNAD.

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Programa: Ingeniería Ambiental-IA

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Practica 4: ADSORCIÓN DE SOLUCIONES ACUOSAS DE ÁCIDO ACÉTICO EN SUELOS Y CARBÓN ACTIVADO

INTRODUCCION

La adsorción en un proceso mediante el cual se extrae materia de una fase y se concentra sobre la superficie de otra fase (generalmente solida). Por ello se considera como un fenómeno sub- superficial. La sustancia que se concentra en la superficie o se adsorbe se llama adsorbato y la fase adsorbente se llama adsorbente. La adsorción de una especie química presente en la solución del suelo (adsorbato) por los constituyentes de la fase solida del suelo (adsorbente) ocurre debido a las interacciones entre la superficie activada, las partículas sólidas y el adsorbato.

MENTEFACTO

1. MATERIALES 1.1. Materiales y Equipos Requeridos

Materiales Equipos

Soporte universal Balanza analítica.

Bureta

Pinzas

Erlenmeyer de 250 ml

Probeta de 100 ml

Embudo de filtración

Espátula metálica

Pipeta de 10 ml

Papel filtro

Termoagitadores magnéticos o varillas

Baño termostatado

Beaker de 250 ml

1.2. Reactivos Reactivo Formula Concentración

Ácido acético glacial HCH2COOH 0,150 M, 0,050 M

Carbón activado

Hidróxido de sodio NaOH 0,1 N

Fenolftaleína C20H14O4

muestra de suelo seco

2. PROCEDIMIENTO 2.1. En Campo

De acuerdo a lo expuesto en la guía, en primer lugar se calibra el vaso Dewar o calorímetro; luego se alista 100mL de agua en otro beaker, medir su temperatura (T) y adicionarla al calorímetro tomar la temperatura del agua. Después agregar 100mL de agua que están a 80°C, tapar inmediatamente el vaso Dewar, agitar y leer la temperatura de la mezcla verificar que la temperatura de equilibrio

,permanece constante ; registrar este último valor como : Teq

2.2. En el laboratorio

2.3. TABLAS DE DATOS

Muestras Simbología Wm (g) [Ác.acético] mL NaOH 0,1N

T1:_°C T2:__°C

Suelo S1 Ws1: 0,150M

S2 Ws2: 0,050M

Carbón Activado

CA1 Wca1: 0,150M

CA2 Wca2: 0,050M

Muestras Temp (°C) N(mmol/g) Cf(M) Recíprocos

1/ N 1/ Cf

S1 T1

S2 T1

S1 T2

S2 T2

CA1 T1

CA2 T1

CA1 T2

CA2 T2

RESULTADOS ESPERADOS: Encontrar la constante de equilibrio de adsorción del ácido acético (K) y el número de moles por gramo, que son necesarios para formar una. monocapa (Nm), lo mismo que la fracción de superficie sólida cubierta por las moléculas adsorbidas(en las dos muestras analizadas. Determinar la adsorción de 2 soluciones de ácido acético, en muestras de suelo y carbón activado, mediante titulación ácido-base. Calcular el calor diferencial ó variación entálpica (ΔH) de adsorción en las muestras de suelo y carbón activado.

GLOSARIO ADSORCION: es un proceso por el cual átomos, iones o moléculas son atrapadas o retenidas en la superficie de un material. CARBON ACTIVADO: describe una familia de adsorbentes carbonáceos altamente cristalinos y una estructura poral interna extensivamente desarrollada. FENOFTALEINA: Es un indicador de pH que en soluciones ácidas permanece incoloro, pero en presencia de bases toma un color rosado o rojo grosella.

BIBLIOGRAFIA Levine Ira N. (1996) Fisicoquímica, Ed McGraw-Hill, cuarta edición. Madrid, España. Romero C y Blanco L (1996).Tópicos en química básica, experimentos de laboratorio. Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Bogotá D.C Castellan W., Fisicoquímica,(1987) , Pearson Educación, México D.F , Segunda edición.