Práctica #4

Equipo #2

-Karina Ponce
-Andrés Mejia
-Isaac Galicia 
-María José Carpio

Ley de Gases Ideales

Teoría

Los gases ideales obedecen a tres leyes, que son La Ley de Boyle, de Gay-Lussac y de Charles. Estas leyes tienen tres constantes en común: presión, temperatura y volumen. 

Ley de Boyle - Mariotte

Relaciona el volumen y la presión de una cantidad de gas a una temperatura constante.
La presión y el volumen son inversamente proporcionales; es decir, si la presión aumenta el volumen disminuye y viceversa. 

                          P1 * V1 =  P2 * V2             

ISOTERMICA

             

Ley de Charles

En esta ley la variable que es constante es la Presión, y existe una relación entre la temperatura y el volumen. Si la temperatura aumenta el volumen aumentara y son directamente proporcionales.

V= CT  -->  V1/T1 = V2/T2 

ISOBARICA

Ley de Gay - Lussac

En esta ley la variable que se mantiene constante es el Volumen, y existe una relación entre la Presión y la Temperatura. Si se aumenta la temperatura se aumentara la presión; son directamente proporcionales. 

P= CT -->  P1/T1  =  P2/T2

ISCORICA

Ley General de todas las leyes

El combinar todas las leyes sin alterar el número de moles, significaría que se podría modificar al mismo tiempo el volumen, la temperatura y la presión; se expresaría así:

P1 * V1 / T1  =  P2 * V2 / T2

Materiales

• Aparato para relacionar presión y volumen
• Interfaz LabQuest
• Software Logger Pro
• Matraz
• 3 vasos de precipitado (dos con agua fría y uno con agua caliente)
• Tubo de ensayo
• Agua caliente
• Agua fría
• Corcho con dos sondas delgadas que tiene una llave para permitir o no el paso de gas o líquido. 

Experimento 

      1. Ley de Boyle

• Usar el aparato para relacionar presión y volumen
• Observar el valor inicial de la presión con el volumen establecido
• Aumentar y después disminuir el volumen del gas y observar lo que sucede con la presión.

2. Ley de Charles

• Tapar el matraz con el corcho que tiene las dos sondas delgadas, meter estas sondas, con la llave abierta, en el tubo de ensayo, lleno de agua, y colocar el tubo, con la abertura para abajo, en un vaso de precipitado con agua.
• Sumergir el matraz en el vaso de precipitado que tiene agua caliente y observar que pasa con el volumen del gas.
• Cambiar el matraz al vaso de precipitado con el agua fría y observar el cambio en el volumen.

      3. Ley de Gay Lussac  

• Cerrar la llave de las sondas para que no pueda pasar el gas y el volumen esté constante dentro del matraz.
• Colocar el matraz dentro del vaso de precipitado con el agua caliente y colocar el sensor de presión de la interfaz dentro del matraz. Observar el valor de la presión en el Software Logger Pro
• Cambiar el matraz al vaso con agua fría y observar el cambio que ocurre en la presión.

Conclusión


Hemos concluido que las tres leyes afectan de diferente forma a cada una de las variables, pues hay una relación directa e inversa entre el volumen, la presión y la temperatura. 

Gracias al experimento pudimos observar de manera didáctica el funcionamiento de estas leyes físicas.


Bibliografía

-Flores, R. (2011). Cálculos químicos (leyes de los gases). Retrieved 02/28, 2016, from http://fisicayquimicaenflash.es/mol_calculoq/gases_ideales.htm
-Gónzales, M. (2010). Ley general de los gases ideales. Retrieved 02/28, 2016, from http://quimica.laguia2000.com/general/ley-general-de-los-gases-ideales
-Química inorganica. (2011). Ley de jacques charles (1787): Proceso isobarico. Retrieved 02/28, 2016, from http://www.fullquimica.com/2011/10/ley-de-jacques-charles-1787-proceso.html

Práctica #3

Equipo #2

-Karina Ponce
-Andrés Mejía
-Isaac Galicia

-Ma. José Carpio

Colorímetro

Teoría

La Ley de Lambert-Beer dice que la absorbancia de radiación electromagnética producida por una especie absorbente es directamente proporcional a la trayectoria de la radiación a través de una solución y la concentración de esta (dependiendo de su longitud de onda); (Entre mas sustancia de color hay menos transparencia y pasa menos luz). (1)

El Espectrómetro es una técnica por medio de un aparato, que permite comparar datos (anteriores con nuevos) y permite captar la absorción o emisión de radiación electromagnética a través de luz visible, ultravioleta e infra-roja. 

El Colorímetro también es otra técnica muy parecida al Espectrómetro, solo que utiliza la luz visible, y selección de la longitud de ondas a través de filtros fijos. 

El Espectrómetro y el Colorímetro necesitan ser calibrados para que se pueda obtener datos confiables, al momento de comparar. Al obtener los resultados de las muestras se hace una tabla de datos para medir la concentración de las soluciones (en las muestras) y comprobar la Ley de Lambert-Beer. Hay aparatos que pueden tener estas dos técnicas.

A = a b c

•a = absortividad, (ε= absortividad molar)

Es una propiedad de la materia relacionada únicamente con la naturaleza de la misma.

a cuando la concentración está en mg/L

ε cuando la concentración está en mol/L

•b = Trayectoria de la radiación a través de la muestra (cm)

•c= concentración (mg/L ó mol/L)

     

Materiales 

Vernier el ordenador interface

Vernier el Colorímetro o el Maderero de Espectrómetro Pro 

5  cuvette cinco 

6  Tubos de ensayo de 150 mm

2 de pipetas 10 mL o cilindros graduados 

2  copas 100 mL 
un Espectrómetro 
0.40 cobre d (II) sulfato

CuSO4, el cobre de solución (II) sulfato, CuSO4, 

una gradilla 

agua destilada 

pipeta de bulbo  

Experimento

1. Obtenga gafas protectoras  

2. Obtenga los pequeños volúmenes de solución y el agua destilada 0.40 M CuSO4 en tubos de ensayo  separados y etiquetarlos.

Tome una pipetas de empleo para preparar cinco soluciones las cuales son las siguientes:

Test Tube	0.40 M CuSO4 (m	Distilled H2O (mL)	Concentration (M)
1	2	8	0.080
2	4	6	0.16
3	6	4	0.24
4	8	2	0.32
5	~10	0	0.40

3. Preparar en una cubeta con 3/4 de agua destilada. Limpiando el exterior con un paño que no tenga pelusa. Al colocar la cubeta en el Espectrómetro agarre la cubeta por el borde superior de los lados. 

4. Use un cable de USB para unir el Espectrómetro al la computadora. 

5. Inicie el programa Logger Pro en su computadora. Abra el fichero "colorímetro 17" de la química avanzada con carpeta de Vernier. 

6. Calibre  el colorímetro. 

a. Coloque el blanco en la ranura de la cubeta del colorímetro y cierre la tapa.   

b. Presione el botón en el colorímetro para seleccionar la longitud de onda de 635 nm (rojo). Presione el botón de CAL hasta que el LED rojo comienza a parpadear y entonces suelte el botón de CAL. Cuando el LED deje de parpadear, la calibración es completa. 

7. Ahora estás listo para recopilar datos de absorbancia- concentración de las cinco soluciones estándar. 

a. Presione Collect.

 b. Con la solución del tubo de ensayo 1, enjuagar la cubeta   dos veces con cantidades ~ 1 mL y luego llenarlo 3/4   completo. Colocarlo en el dispositivo (colorímetro o   espectrómetro). Cierre la tapa en el colorímetro. 

c. Después de las lecturas de absorbancia estabilizaran, ;  repita el proceso.  

d. En el programa solo se tendrá que ir registrando las  concentraciones (que se encuentran en el cuadro de arriba), y repetir el proceso de colocar  las cubeta (limpia) con la solución de cada tubo de ensayo en el espectrometro. Registrar  los valores de absorbancia en el programa hacer una gráfica. 

8. Determinar el valor de absorbancia de la solución de CuSO4 desconocido. 

a. obtener aproximadamente 5 mL de la desconocida         CuSO4 en otro tubo de ensayo limpio y seco. Anote el   número desconocido en su tabla de datos. 

b. Enjuagar la cubeta dos veces con la solución  desconocida y llenarlo 3/4 completo. 

c. Lea el valor de la solución 6 (muestra) en el medidor.   Cuando se estabiliza el valor de absorbancia de la muestra,  anote su valor como juicio 6 en la tabla de datos. 

d. Seleccione interpolación en el menú analizar. Encontrar el valor de absorbancia que es más cercano a la absorbancia de la lectura obtenida en el paso c anteriormente.  

Determinar la concentración de la solución de CuSO4 desconocida y registre la concentración en su tabla de datos.

Tubos	Concentración  (mol/L)	Absorción	Transparencia  (%T)
1	0.080	0.166	68.18
2	0.16	0.369	42.80
3	0.24	0.485	32.71
4	0.32	0.664	21.67
5	0.40	0.854	14.01
6	0.48	0.399	39.94

CuSO4 *  5H2O (Sulfato Cuprico) --> 

CuSo4 (Sulfato de Cobre) --> 

Conclusión

Concluímos dado el brevario cultural imprescindible que La ley de Beer-Lambert relaciona la intensidad de luz entrante en un medio con la intensidad saliente después de que en dicho medio se produzca absorción. 

El experimento constó en básicamente obtener pequeños volúmenes de solución y agua destilada, y al final determinamos el valor de absorbancia de la solución de CuS04.
Vimos que aumento considerablemente el nivel de transparencia, mientras que el nivel de absoción decreció al igual que la concentración.
Gracias a la gráfica fue un poco más fácil de notar el fenómeno que se experimentó y cómo aumentó exponencialmente, pero pasando las 0,4 mol/L sufre una disminución de concentración de solución impresionante  de 0.2mol/L.

A partir de esta práctica se logró llevar a la práctica la ley de lambert beer ya que se conoció y utilizó una técnica de aplicación para lograr determinar la concentración de una muestra de concentración desconocida a partir de su absorbancia, la longitud de su camino óptico y su coeficiente de extinción molecular. Por esta razón es importante conocer estas técnicas, leyes y formulaciones ya que si se tienen estas bases para conocer algunas sustancias desconocidas, con estas bases se puede determinar concentración, absorbancia,coeficiente de extinción molecular e incluso la transmitancia de una solución.

Bibliografía

- A, H. (2009). Espectroscopía de absroción atómica. Retrieved 02/16, 2016, from http://absorcion-atomica.blogspot.mx/2009/08/la-absorbancia-de-radiacion_11.html  (1)

- EcuRed. (2016). Espectroscopia. Retrieved 02/16, 2016, from http://www.ecured.cu/Espectroscopia

- Equipos y Laboratorio de Colombia. (2011-2015). Colorímetro y espectrofotómetro. Retrieved 02/16, 2016, from http://www.equiposylaboratorio.com/sitio/contenidos_mo.php?it=1027