Práctica No 7 Volumen Molar de Gases

Vista previa del material en texto

UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA 
 
Práctica No. 7: Volumen Molar de Gases 
El uso no autorizado de su contenido así como reproducción total o parcial por cualquier persona o entidad, estará en 
contra de los derechos de autor 
 
 
 Pagina 1 de 12 
 
 
 
Guías de Prácticas de 
Laboratorio 
Identificación: 
GL-AA-F-1 
Número de 
Páginas: 
4 
Revisión No.: 
2 
Fecha Emisión: 
2018/01/31 
Laboratorio de: 
Química (1135) para Ingeniería 
 
Titulo de la Práctica de Laboratorio: 
Práctica No. 7: Volumen Molar de Gases 
 
 
 
 
 
 
Elaborado por: 
 
 
 
Gema Acosta, M. Sc 
 
 
 
 
Revisado por: 
 
 
 
Inti Camilo Monge, M. Sc 
Aprobado por: 
 
 
 
Comité Asesor 
Departamento de Química 
 
UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA 
 
Práctica No. 7: Volumen Molar de Gases 
El uso no autorizado de su contenido así como reproducción total o parcial por cualquier persona o entidad, estará en 
contra de los derechos de autor 
 
 
 Pagina 2 de 12 
 
Control de Cambios 
 
 
Descripción del Cambio Justificación del Cambio 
Fecha de 
Elaboración / 
Actualización 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA 
 
Práctica No. 7: Volumen Molar de Gases 
El uso no autorizado de su contenido así como reproducción total o parcial por cualquier persona o entidad, estará en 
contra de los derechos de autor 
 
 
 Pagina 3 de 12 
 
1. FACULTAD O UNIDAD ACADÉMICA: Facultad de Ciencias Básicas y Aplicadas 
 
2. PROGRAMA: Ingeniería Civil, Ingeniería Mecatrónica, Ingeniería Industrial, 
Ingeniería de Multimedia e Ingeniería de Telecomunicaciones 
 
3. ASIGNATURA: Química 
 
4. SEMESTRE: II 
 
5. OBJETIVOS: 
 
5.1. OBJETIVO GENERAL 
 
Hallar el volumen Molar para un gas, producido y recogido sobre agua en las condiciones 
experimentales del laboratorio empleando las leyes de los gases ideales. 
 
5.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS 
 
 Producir compuestos gaseosos a partir de reacciones químicas sencillas. 
 Ejemplificar la principal forma de recolección y cuantificación de sistemas 
gaseosos sobre agua. 
 Determinar experimentalmente el volumen ocupado por un mol de hidrógeno 
en condiciones normales de laboratorio. 
 Describir y realizar un experimento sencillo para demostrar las leyes de los 
gases 
 Ejemplificar la Ley de Dalton. 
 Identificar y usar los implementos de seguridad en el laboratorio que permitan 
desarrollar la práctica de manera segura. 
 
6. MATERIALES, REACTIVOS, INSTRUMENTOS, SOFTWARE, HARDWARE O 
EQUIPOS DEL LABORATORIO: 
 
DESCRIPCIÓN (Material, 
reactivo, instrumento, software, 
hardware, equipo) 
CANTIDAD UNIDAD DE MEDIDA 
Tubo de ensayo con 
desprendimiento lateral 
1 
Tapón de caucho 1 
Cubeta plástica 1 
Manguera 1 
Pinza para tubo de ensayo 1 
Termómetro 1 
UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA 
 
Práctica No. 7: Volumen Molar de Gases 
El uso no autorizado de su contenido así como reproducción total o parcial por cualquier persona o entidad, estará en 
contra de los derechos de autor 
 
 
 Pagina 4 de 12 
Cinta de Magnesio 1 
Ácido clorhídrico Concentrado 1 ml 
Bicarbonato de sodio 1 ml 
 
 
7. PRECAUCIONES CON LOS MATERIALES, REACTIVOS, INSTRUMENTOS 
Y EQUIPOS A UTILIZAR: 
 
7.1. Descripción y Precauciones con los reactivos por utilizar y/o 
primeros auxilios 
 
Antes de realizar la práctica consulte información solicitada acerca de los reactivos 
químicos con los que desarrollará la práctica: 
 
Nombre 
Formula y 
Descripción 
Precauciones 
(R) y (S) 
Primeros 
Auxilios 
Pictogramas 
 
 
Magnesio 
Cintas 
 
 
 
 
 
8. PROCEDIMIENTO, MÉTODO O ACTIVIDADES: 
 
8.1. Recolección de hidrógeno: Reacción de magnesio con ácido 
clorhídrico 
 
1. Tomar una cubeta de plástico y llenar a la mitad con agua potable. 
2. Llenar con agua potable hasta el borde, una probeta de 100 mL. 
3. Tapar la probeta con la mano e introducirla boca abajo dentro del agua de la 
cubeta. 
4. Sin dejar escapar agua de la Probeta, ni permitir la entrada de burbujas; 
levantar la probeta dentro del agua. Medir temperatura de agua. 
5. Sostener la probeta con la pinza para refrigerante, a un soporte universal. 
6. Introducir una manguera de teflón por un extremo en el desprendimiento lateral 
del tubo y el otro extremo introducirlo, hasta la mitad, en la probeta con agua. 
7. En cabina de extracción, adicionar a un tubo de ensayo de desprendimiento 
lateral 1,50 mL de HCl concentrado. 
8. Ubicar tubo en pinza para tubo y soporte universal, verificar el cierre del tapón. 
Pesar 0,030g de magnesio. 
UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA 
 
Práctica No. 7: Volumen Molar de Gases 
El uso no autorizado de su contenido así como reproducción total o parcial por cualquier persona o entidad, estará en 
contra de los derechos de autor 
 
 
 Pagina 5 de 12 
9. Mostrar montaje al docente antes de realizar la reacción. 
10. Dejar caer la cinta de Mg en el tubo de ensayo y tapar inmediatamente con 
tapón de caucho. Observar y registrar. 
11. Hallar volumen de agua desalojada de la probeta; corresponde al volumen de 
gas producido. 
 
8.2. Recolección de dióxido de carbono: Reacción de bicarbonato de 
sodio con ácido clorhídrico 
 
1. Tomar una cubeta de plástico y llenar a la mitad con agua potable. 
2. Llenar con agua potable hasta el borde, una probeta de 100 mL. 
3. Tapar la probeta con la mano e introducirla boca abajo dentro del agua de la 
cubeta. 
4. Sin dejar escapar agua de la Probeta, ni permitir la entrada de burbujas; 
levantar la probeta dentro del agua. (Ver fig. 2) 
5. Sostener la probeta con la pinza para refrigerante, a un soporte universal. 
Medir temperatura de agua. 
6. Introducir una manguera de teflón por un extremo en el desprendimiento 
lateral del tubo y el otro extremo introducirlo, hasta la mitad, en la probeta con 
agua. 
7. En cabina de extracción, adicionar a un tubo de ensayo de desprendimiento 
lateral 2,00 mL de HCl concentrado. 
8. Ubicar tubo en pinza para tubo y soporte universal, verificar el cierre del tapón. 
9. Medir 0,5 mL de bicarbonato de sodio al 10% en una jeringa. 
10. Dejar caer la solución de bicarbonato de sodio en el tubo de ensayo y tapar 
inmediatamente con tapón de caucho. Observar y registrar. 
11. Hallar volumen de agua desalojada de la probeta; corresponde al volumen de 
gas producido. 
 
9. RESULTADOS ESPERADOS: 
 
Al finalizar la práctica se espera que el estudiante: 
 
 Seleccione y manipule de forma correcta los implementos de laboratorio 
adecuados para la preparación de una disolución (dependiendo del estado 
físico del soluto) o una dilución, incluyendo el manejo de cifras dependiendo 
de las tolerancias o incertidumbres de los mismos. 
 Diferencie entre lo que es una disolución y una dilución 
 Identifique las diferentes unidades de concentración y las medidas que se 
deben tomar para poderlas expresar. 
 
10. CRITERIO DE EVALUACIÓN A LA PRESENTE PRÁCTICA: 
UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA 
 
Práctica No. 7: Volumen Molar de Gases 
El uso no autorizado de su contenido así como reproducción total o parcial por cualquier persona o entidad, estará en 
contra de los derechos de autor 
 
 
 Pagina 6 de 12 
 
El laboratorio deberá ser evaluado de la siguiente manera: 
 
El estudiante deberá portar su material de laboratorio completo (bata, guantes, 
gafas de seguridad y respirador) y el cuaderno de laboratorio respectivo. La 
realización de la práctica está condicionada a la entregaal principio de la sesión 
del pre informe de laboratorio, el cual debe seguir los parámetros indicados por el 
docente de laboratorio. Además, el pre informe de laboratorio deberá incluir el 
cuestionario resuelto. El estudiante realiza la estandarización de una solución de 
hidróxido de sodio usando un patrón primario como lo es el ácido oxálico. 
Establece su concentración molar con la adecuada cantidad de cifras 
significativas. Una vez ha establecido la concentración molar estandarizada para 
el hidróxido de sodio, lleva a cabo la titulación de dos ácidos usando sus 
conocimientos en estequiometría. Calcula las concentraciones molares 
estandarizadas para cada uno de los ácidos trabajados en la sesión de laboratorio. 
Y por último, calcular el error en las soluciones valoradas y las discusiones de 
resultados deben estar acorde con el error encontrado. 
 
 
11. BIBLIOGRAFIA: 
 
 Delgado Ortiz, S.E., Solís Trinta, L.N., Muñoz Solá, Y., 2012. Laboratorio de 
Química General, McGraw-Hill, México, 380 p. 
 Chang, R., Goldsby, K.A., 2013. Química, 11ª Edición. McGraw-Hill, México, 
1085 p. 
 Whitten, K.W., Davis,R.E., Peck, M.L., Stanley, G.G. 2011. Química, 8ª 
Edición, Cengage Learning, México, 1176 p 
 Brown, T.L., LeMay H.E., Bursten, B.E., Murphy C.J., Woodward P., 2009 
Química la Ciencia Central, 11ª Edición, Pearson Education, México, 1240 p 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA 
 
Práctica No. 7: Volumen Molar de Gases 
El uso no autorizado de su contenido así como reproducción total o parcial por cualquier persona o entidad, estará en 
contra de los derechos de autor 
 
 
 Pagina 7 de 12 
 
INFORME Nº 7 
 
Nombres y (Códigos) 
 
 Grupo de laboratorio N°: 
 
 
1. TITULO 
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________ 
 
2. OBJETIVOS 
 
2.1. Objetivo General 
 
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________ 
 
2.2. Objetivos Específicos 
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________ 
UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA 
 
Práctica No. 7: Volumen Molar de Gases 
El uso no autorizado de su contenido así como reproducción total o parcial por cualquier persona o entidad, estará en 
contra de los derechos de autor 
 
 
 Pagina 8 de 12 
 
3. DATOS TOMADOS EN EL LABORATORIO (Valor 1 punto) 
 
Presión atmosférica Ptotal: _______________ atm 
Constante de los gases ideales R = 
Volumen molar teórico de los gases a C.N.: 22,4 L 
 
3.1. Tabla de datos: 
 
Ecuación de la reacción 
 
2HCl(ac) + Mg(s) → MgCl2(ac) + H2 (g) 
 
Masa de magnesio utilizada 
(g) 
 
Temperatura del H2O del 
Experimento (°C) 
 
Volumen de gas 
recogido (L) 
 
Presión de vapor del agua 
a T experimento (atm) 
 
Altura de la columna de agua 
(mm) 
 
 
 
Ecuación de la reacción HCl(ac) + NaHCO3(ac) → NaCl(ac) + H2O(l) + CO2 (g) 
Masa de bicarbonato de sodio 
utilizada (g) 
 
Temperatura del H2O del 
Experimento (°C) 
 
Volumen de gas 
recogido (L) 
 
Presión de vapor del agua 
a T experimento (atm) 
 
Altura de la columna de Agua 
(mm) 
 
UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA 
 
Práctica No. 7: Volumen Molar de Gases 
El uso no autorizado de su contenido así como reproducción total o parcial por cualquier persona o entidad, estará en 
contra de los derechos de autor 
 
 
 Pagina 9 de 12 
 
4. CÁLCULOS (Valor 2 punto) 
 
 Realice el cálculo de la presión de hidrógeno y de dióxido de carbono (Aplique la 
Ley de Dalton) 
H2 CO2 
 
 Realice el cálculo de la cantidad de moles hidrógeno y de dióxido de carbono 
recogido a condiciones de laboratorio (Aplique la ecuación de estado de los gases 
ideales) PV =nRT 
H2 CO2 
 
 
 Realice el cálculo del volumen molar a condiciones de laboratorio de hidrógeno y 
de dióxido de carbono (Aplique la Ley de Avogadro V α η) 
 
 
H2 CO2 
 
UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA 
 
Práctica No. 7: Volumen Molar de Gases 
El uso no autorizado de su contenido así como reproducción total o parcial por cualquier persona o entidad, estará en 
contra de los derechos de autor 
 
 
 Pagina 10 de 12 
 
 Realice el cálculo del volumen molar a condiciones normales de hidrógeno y de 
dióxido de carbono (Aplique la ley combinada de los gases) 
H2 CO2 
 
 
 Realice el cálculo del error para el volumen molar normal obtenido a partir 
hidrógeno y de dióxido de carbono (Volumen molar ¨teórico¨ de cualquier gas a 
C.N. es 22,4 L) 
H2 CO2 
 
 
5. RESULTADOS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS (Valor 1 punto) 
 
H2(g) 
Presión 
(atm) 
N° Moles 
(mol) 
Volumen Molar 
(L.mol-1) Laboratorio 
Volumen Molar 
(L.mol-1) Condición Normal 
% de 
error 
Condiciones 
Experimentales 
 
 
Condiciones 
Normales 
1.0 1.0 - 22,4 
 
 
 
 
 
 
UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA 
 
Práctica No. 7: Volumen Molar de Gases 
El uso no autorizado de su contenido así como reproducción total o parcial por cualquier persona o entidad, estará en 
contra de los derechos de autor 
 
 
 Pagina 11 de 12 
CO2 
Presión 
(atm) 
N° Moles 
(mol) 
Volumen Molar 
(L.mol-1) Laboratorio 
Volumen Molar 
(L.mol-1) Condición Normal 
% de 
error 
Condiciones 
Experimentales 
 
 
Condiciones 
Normales (teórico) 
1.0 1.0 - 22,4 
 
 Tabla de Resumen 
Gas 
estudiado 
Presión 
(atm) 
N° Moles 
(mol) 
Temperatura 
de Trabajo 
(°C) Laboratorio 
Volumen Molar 
(L.mol-1) Laboratorio 
Volumen 
Molar 
(L.mol-1) 
Condición Normal 
% de 
error 
H2 
 
CO2 
 
 
 
 
 
5.1 Análisis de Resultados 
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________________________________________________________ 
UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA 
 
Práctica No. 7: Volumen Molar de Gases 
El uso no autorizado de su contenido así como reproducción total o parcial por cualquier persona o entidad, estará en 
contra de los derechos de autor 
 
 
 Pagina 12 de 12 
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________ 
 
6. CONCLUSIONES (Valor 1 punto) 
 
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________ 
________________________________________________________________________ 
 
7. BIBLIOGRAFÍA CONSULTADA (Obligatorio) 
 
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________