Fisicoquimica Laboratorio

 Práctica #1: Equilibrio Térmico y Determinación de Densidad. [pic 1][pic 2][pic 3]

Universidad Autónoma de Ciudad Juárez, Instituto de Ciencias Biomédicas. Ciudad Universitaria.
Lic. Químico Farmacéutico Biólogo Departamento de Ciencias Biológicas.
Laboratorio de Fisicoquímica I
María Fernanda Amézaga González 149144

Resumen:

Introducción:
“El equilibrio térmico es aquel estado en el cual se igualan las temperaturas de dos cuerpos, las cuales, en sus condiciones iniciales presentaban diferentes temperaturas. Una vez que las temperaturas se equiparan se suspende el flujo de calor, llegando ambos cuerpos al equilibrio térmico”. (Brown, 2014).

El equilibrio térmico es la base de la llamada Ley Cero de la Termodinámica, enunciada en 1931 por Fowler. La ley cero de la termodinámica dice que:

“La experiencia indica que si dos sistemas A y B se encuentran, cada uno por separado, en equilibrio térmico con un tercer sistema, que llamaremos C, entonces A y B se encuentran en equilibrio térmico entre sí”. (Chang, 2007).

La densidad se define como la cantidad de masa por unidad de volumen de la sustancia.

Densidad = masa/volumen

“La mayoría de las sustancias cambian de volumen cuando se calientan o se enfrían. Las densidades dependen de la temperatura, por lo que esta última debe especificarse cuando se reportan densidades. Si no se reporta la temperatura,  suponernos que esta es de 25ºC, cercana a la temperatura ambiente”. (Brown, 2014).

Objetivos:
-Practicar los conocimientos adquiridos en la teoría sobre la ley del equilibrio térmico.
-Obtener experimentalmente la densidad de las sustancias.

Materiales:
1 Base de varilla soporte, 1 Soporte de rejilla, 1 Rejilla de amaranto, 1 Pinzas, 1 Mechero, Vasos de precipitados de 250 ml (2) y 100 ml (2), 1 Termómetro, 1 Cronometro, 1 Pipeta de 10 ml, 1 Propipeta y 1 Balanza.

Reactivos:
Agua destilada y Aceite

Metodología:
“Buscando el equilibrio”: Se tomaron los dos vasos precipitados de 250 ml, donde a uno se le agregó 50 ml de Agua y  al otro 50 ml de Aceite. Se tomó el vaso con agua y se colocó en el soporte de rejilla (mecanismo que con anterioridad ya había sido armado) para ser calentada con el mechero hasta una temperatura de 60ºC. Cuando el agua llegó a la temperatura deseada, se retiró del calor y se empezó a tomar el tiempo cada minuto hasta que llegara a una temperatura “ambiente”. Al terminar de analizar todo el proceso del agua, se realizó el mismo procedimiento con el aceite hasta que hubiera un equilibrio con el agua.

“Medición de densidad”: Se pesó un vaso de precipitado de 100 ml, ya obtenido su peso se le añadieron 10 ml de agua y se volvió a pesar para obtener la masa del agua. Se repitió el mismo proceso pero con el aceite, con la finalidad de determinar cada densidad.

Resultados:
“Buscando el equilibrio”

Tabla 1: Tiempo transcurrido y Temperatura que descendió el Agua en cada minuto.

Tabla 2: Tiempo transcurrido y Temperatura que descendió el Aceite en cada minuto.

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Gráfica 1: Relación de datos obtenidos entre el Agua y el Aceite. (Se puede observar que el equilibrio térmico se alcanzó en los minutos: 19, 21, 25, 26, 30, 31 y 32).

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