La constante de Avogadro siempre ha estado presente en los estudios de química básica.

             Laboratorio n°2
“Dimensiones moleculares: estimación número de Avogadro”

                                                                    Integrantes:
                                                                  Javiera Escobedo O.
                                                                  Gabriela González M.
                                                                  Bárbara González R.

                                                                  Carrera: Licenciatura en ciencias c/m en Biología.

                              Profesor: Ernesto Clavijo.

                        Asignatura: Química I

                  Fecha: 09/05/2016

Introducción

La constante de Avogadro siempre ha estado presente en los estudios de química básica, se le ha aludido un mismo número (6,02 x 1023), sin embargo  jamás se ha explicado el procedimiento por el cual se llevó a obtener dicha cifra.

Para entender de mejor manera el contexto en que se desarrollará el informe, se expondrá una breve definición de número de Avogadro

“En el SI, el mol es la cantidad de una sustancia que contiene tantas entidades elementales (átomos, moléculas u otras partículas) como átomos hay exactamente en 12 g ( ó 0,012 kg) del isótopo de carbono-12. El número real de átomos en 12 g de carbono - 12 se determina experimentalmente. Este número se denomina número de Avogadro (NA)” (Chang, 2010, p.113-114)

El mol es una unidad fundamental en el Sistema Internacional de unidades (SI), y se denomina cantidad de materia. (n= número de moles), así

n =    [pic 2]

Donde N es el número de partículas de sustancia que se considera, y   el número de Avogadro que es el número de átomos en 0,012 kilogramos de carbono 12”  (Ernesto Clavijo y Víctor Manríquez, 2016)[pic 3]

Objetivos

El objetivo del informe  es estimar el número de Avogadro mediante un experimento sencillo que utiliza ácido oleico, formando una mono capa de este compuesto en agua. Esto se realizará a través de la utilización de diferentes modelos teóricos e instrumentos físicos.

          Materiales

• Pipeta de 1 [mL]
• Propipeta
• Probeta
• Bandeja (45cm x 30cm x 7cm)
• Regla
• Polvo de licopodio

• Solución de ácido oleico con cloroformo
• Ácido oleico (COOH)[pic 4]
• Agua (O)[pic 5]
• Hielo

Metodología

Para comenzar el experimento se deben seguir una serie de pasos previos para poder obtener resultados con un mínimo margen de error. Para esto se debe proceder a disolver el ácido oleico en cloroformo, ya que el ácido oleico posee dos partes: una hidrofóbica (el esqueleto de carbonos) y una parte hidrofílica (grupo COOH). El objetivo de hacer esto es permitir que el ácido oleico pueda fijarse sobre la superficie del agua.

Luego se debe proceder a la calibración de la pipeta, para determinar el volumen arbitrario contenido en una gota de solución de ácido oleico.  

Para esto se debe agregar un [mL] de ácido oleico con cloroformo en la pipeta, la pipeta provista de propipeta se insertó dentro de la probeta para retirar 1 [mL]  de la solución, luego, se expulsó lentamente (gota por gota) la solución de la pipeta dentro de la probeta para proceder a contar las gotas contenidas en 1 [mL] de solución. Este procedimiento se realizó tres veces y se calculó el promedio de los tres intentos contando las gotas que caen de ésta para poder determinar cuántas gotas posee un [mL] de ácido oleico.

El siguiente paso es llenar la bandeja de plástico con agua hasta 2,5 cm de altura aproximadamente, luego se debe agregar hielo, con la finalidad de que el ácido oleico no se evapore de inmediato y permitir la observación de cada gota. Una vez que el agua ya no estuviera en movimiento y el hielo se derritiera, se espolvorea una capa fina y homogénea de polvo de licopodio por toda la superficie de la bandeja.

A continuación, se tomó un volumen arbitrario de solución de ácido oleico con la pipeta utilizando la propipeta para colocar una gota en la bandeja cubierta de polvo de licopodio, una vez que la gota terminara de extenderse es posible medir uno o más diámetro de esta y volver a colocar nuevas gotas en la bandeja sin que estas [pic 6]

Datos

• Densidad: 0,895 [g/cm3]
• Masa Molar: 282,0 [g/mol]
• Concentración:[pic 7]
• Promedio número de gotas: 55
• Promedio radio: 3,65 [cm]  

Resultados

 Calcule el área de la mono capa, utilizando el promedio de los diámetros y asumiendo que la mono capa tiene forma circular.

Usando la fórmula del área de un círculo:

                                              (1)[pic 8]

Reemplazando los valores en (1):

[pic 9]

   Área de la mono capa =  [pic 10]

 Calcule el volumen de ácido oleico puro en la mono capa formada.

Realizando proporciones es posible determinar el volumen de una gota de la solución de ácido oleico:

Volumen =  [pic 11]

1 mL = 55 gotas

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