Practica de Laboratorio No. 4 “Punto de Ebullición y Fusión”

Universidad de San Carlos de Guatemala

Facultad de Ingeniería

Escuela de Ingeniería Química

Laboratorio de Química IV

Instructora: Inga. Esther Roquel

Practica de Laboratorio No. 4

“Punto de Ebullición y Fusión”

Daniel Gustavo Arbizú Hernández

Carne: 201612246

Sección: E

Segundo Semestre 2016

Fecha: 20 de Septiembre de 2016

1. Resumen

Durante la Práctica se realizó la determinación del punto de fusión del ácido cítrico y los puntos de ebullición del 2-propanol, acetona y del etanol a condiciones estándares.

Inicialmente se armó el sistema adecuado para cada experimento, uno para la determinación del punto de ebullición del 2-propanol, acetona y del etanol, y uno distinto para la determinación del punto de fusión del ácido cítrico. Luego se determinó el intervalo en el cual las sustancias se evaporaron y el intervalo en el cual el ácido se fusionó.

Se determinó que en el intervalo de temperatura donde la acetona, el etanol y, el 2-propanol se ebullen no fueron exactos debido a que el punto de ebullición es una propiedad extensiva de la materia por lo que depende de la presión y de la temperatura en la que se trabaje, sin embargo los datos obtenidos son muy cercanos a los esperados bajo las condiciones en las que se realizó la práctica ya que mostraron un error de 0.89%, 0.47% y 1.33% respectivamente. Con respecto al ácido cítrico como se determinó su punto de fusión y este es una propiedad intensiva de la materia, no se vio afectado por ninguna condición y mostró un error de 0.65%.

     Se trabajó en el laboratorio el día 10 de agosto con las siguientes condiciones: temperatura de 25°C y una presión de 1 atm.

1. Objetivos

General 

• Determinar por medio de técnicas correspondientes, el punto de ebullición y fusión de diversas sustancias; para establecer un criterio de pureza, en base a la determinación e Interpretación del punto de fusión y ebullición de un compuesto.

Específicos

1. Determinar el punto de fusión del ácido cítrico

1. Determinar el punto de ebullición del etanol, 2-propanol y acetona

1. Determinar y Analizar el porcentaje de error en el método a utilizar para determinar el punto de fusión del ácido cítrico.

1. Determinar y Analizar el porcentaje de error en el método a utilizar para determinar el punto de ebullición del etanol, 2-propanol y acetona.

1. Determinar el porcentaje de rendimiento en los métodos a utilizar tanto para el punto de ebullición como de fusión.

1. Marco Teórico

• PUNTO DE FUSIÓN

Es la temperatura en la cual una materia que se halla en estado sólido pasa a su estado líquido. Para que ocurra el cambio de estado, dicha temperatura debe ser constante.

El punto de fusión es una propiedad física intensiva de la materia; esto quiere decir que no está ligada a la cantidad de sustancia o al tamaño del cuerpo. En el proceso de fusión, la materia solida comienza a calentarse hasta alcanzar el punto de fusión, momento en el cual se produce su cambio de estado y se transforma en un líquido.

[pic 1]Si el líquido se sigue calentando, puede alcanzar su punto de ebullición. Cabe destacar que, mientras que el punto de ebullición está relacionado directamente a la presión, el punto de fusión tiene un escaso vínculo con dicho factor.

Cuando se trata de una sustancia pura, el proceso de fusión se desarrolla a una única temperatura. De este modo, el agregado de calor no se reflejara en un incremento de la temperatura hasta que el proceso de fusión finalice y la materia ya se haya convertido en un líquido.

• DIFUSIÓN

Da la idea de auto mezclado, un proceso que tiene lugar en las moléculas de un fluido a causa de su movimiento termino. Si bien la difusión molecular se basa en dicho principio, en la actualidad se entiende por difusión también a los procesos de auto mezclado que no se inducen por movimiento térmico, como ser aquellos que utilizan agentes externos al fluido, los cuales fuerzan la homogeneización gracias a proporcionar energía. La cual es la base de la difusión turbulenta.

• APLICACIÓN INDUSTRIAL DEL PUNTO DE FUSIÓN

En la industria el punto de fusión sirve para:

1. Aleación de Metales, ya que se debe alcanzar esta temperatura para su manipulación y moldeado.

1. Fabricación y Construcción de diversos productos de uso común como ventanas, barrotes cajas de seguridad y bodegas.

1. Determinación de la pureza de un ácido para asegurarse de que su uso no traerá consecuencias negativas.

1. Identificación de sustancias desconocidas a través de la comparación de los resultados con aquellos de las sustancias comunes.

• PUNTO DE EBULLICIÓN

[pic 2]Es el instante en el cual se produce el cambie de estado de una materia que pasa de líquido a gaseoso. El concepto, en concreto, refiera a la temperatura que provoca que la presión de vapor de un líquido iguale la presión de vapor del medio en cuestión.

El punto de ebullición hace mención a la temperatura en la cual un líquido hierve, la cual está vinculada a las propiedades especificas del líquido, y no a su cantidad. Es importante resaltar que, una vez que el líquido ha entrado en ebullición, la temperatura no sufre ninguna variación.

La temperatura de la materia está vinculada a la energía cinética de sus moléculas. Lo habitual es que unas pocas moléculas pueden quebrar la tensión superficial: sin embargo, una vez alcanzada la temperatura del punto de ebullición, se incrementa la entropía y las partículas se desordenan.

• APLICACIÓN INDUSTRIAL DEL PUNTO DE EBULLICIÓN

Algunas aplicaciones del punto de ebullición en la industria son

1. Destilación: Para una sola sustancia.

1. Para una mezcla: Se puede realizar la separación de una mezcla.

1. Determinar la pureza de una sustancia: ya que si el punto de ebullición varía mucho la sustancia será impura.

1. Obtener la presión del vapor de cada sustancia.

1. Al disminuir podremos obtener el punto triple de una sustancia.

• CÁLCULO DEL PUNTO DE EBULLICIÓN

El punto de ebullición normal puede ser calculado mediante la fórmula de Clausius-Clapeyron:

[pic 3]

• DIAGRAMA DE FASES

Es la representación entre diferentes estados de la materia, en función de variables elegidas para facilitar el estudio del mismo. Cuando en una de estas representaciones todas las fases corresponden a estados de agregación diferentes se suele denominar diagrama de cambio de estado.

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