Equipo 3: Flores Gallegos José Alberto, Rangel Padilla Sofía Sarahí. Grupo: 2OV1. Modelos fisicoquímicos. Escuela Nacional de Ciencias Biológicas-IPN.

Practica 1: Refractometría

Equipo 3: Flores Gallegos José Alberto, Rangel Padilla Sofía Sarahí. Grupo: 2OV1. Modelos fisicoquímicos. Escuela Nacional de Ciencias Biológicas-IPN.

Resumen

En este reporte se definirá que es el índice de refracción y su relación con la densidad, mediante el análisis de los resultados obtenidos experimentalmente en el laboratorio de los siguientes reactivos: etanol, metanol, acetona, cloroformo, yakult, red-cola y pinol. Por lo tanto en este trabajo se comprobara que la proporcionalidad inversa entre el índice de refracción y la densidad tiene lugar en un solo caso, a saber, cuando se trata de un mismo medio, pero a diferente temperatura o presión.

Abstract

In this report, the refractive index and its relation to density will be defined by analyzing the results obtained experimentally in the laboratory of the following reagents: ethanol, methanol, acetone, carbón, chloroform, Yakult, red-cola and pinol. Therefore in this work it will be verified that the inverse proportionality between the index of refraction and the density takes place in a single case, namely, when it is a same medium, but at different temperature or pressure.

Introducción

Refractometria

Es una técnica analítica que consiste en la medida del índice de refracción de un líquido con objeto de investigar su composición si se trata de una disolución o de su pureza si es un compuesto único.

La refracción es la desviación que experimentan los rayos luminosos al pasar de un medio transparente de densidad determinada a otro cuya densidad es distinta de la del anterior. Si bien este fenómeno se presenta generalmente al paso de un medio a otro, existe un caso en el que dicho paso no implica refracción, que es cuando la incidencia se produce perpendicularmente a la superficie de separación de ambos medios. La refracción es fundamental para la explicación de los procesos que experimenta la luz en prismas y lentes de todo tipo. Mientras que la luz se propaga con velocidades diferentes dependiendo de la densidad del medio por el que lo hace (cuanto mayor es la densidad de éste tanto más lenta es la propagación de la luz), la intensidad del fenómeno de la refracción depende del grado de la variación de la velocidad de propagación (cuanto mayor es éste tanto mayor es la refracción que experimenta el rayo y en consecuencia tanto mayor es el poder de refracción del medio).

Principio de la refractometria

Su principio se basa en un rayo de luz que pasa oblicuamente desde un medio hacia otro de diferente densidad, cambia su dirección cuando traspasa la superficie. Este cambio en la dirección se denomina refracción. Cuando el segundo medio es más denso que el primero,el rayo se aproxima a la perpendicular trazada sobre la superficie divisoria en el punto de incidencia. La causa fundamental de este cambio en la dirección se debe al cambio en la velocidad de la luz que se hace más lenta cuanto más denso sea el medio por el que pasa el haz. La luz amarilla de la lámpara de sodio disminuye su velocidad desde 3x1010 cm/s en el vacío hasta 2,25x1010 cm/s en el agua.

El ángulo formado entre el rayo en el primer medio y la perpendicular se llama ángulo de incidencia, i, mientras que el correspondiente ángulo en el segundo medio se denomina ángulo de refracción, r. El índice de refracción, n, es la razón entre las velocidades de la luz en ambos medios. La ley de Snell representa a este índice como la razón de los senos de los ángulos de incidencia y refracción.

El fenómeno de la refracción está basado en el cambio de velocidad que experimenta la radiación electromagnética al pasar de un medio a otro, como consecuencia de su interacción con los átomos y moléculas del otro medio. Dicho cambio de velocidad se manifiesta en una variación en la dirección de propagación. El ángulo de incidencia es el formado entre la línea de la cuerda y el plano de rotación del rotor. Este es un ángulo mecánico más que un ángulo aerodinámico. El ángulo de refracción -r- es el formado por el rayo refractado y la normal.

Objetivos

• Comprender el concepto de índice de refracción
• Manipular el refractómetro de Abbe
• Determinar el índice de refracción de varias sustancias
• Encontrar la relación que existe entre el índice de refracción con la densidad y concentración
• Calcular el peso molecular y la refracción molecular de diferentes sustancias
• Concluir que tipo de propiedad de la materia son el índice de refracción y la refracción molecular

Desarrollo experimental

Material:

• 1 refractómetro de Abbe
• 1 picnómetro
• 5 vasos de pp de 50 ml
• Pipetas pasteur
• 1 piseta
• 1 bureta
• 1 soporte universal
• 1 pinza para bureta

Reactivos

• Agua destilada
• Etanol
• Metanol
• Acetona
• Cloroformo
• Yakult
• Red-cola
• Pinol

Experiencia 1: determinación del índice de refracción: con el refractómetro de Abbe, picnómetro, cálculo de la refracción molecular utilizando ecuación de Lorentz y Lorenz.[pic 1]

Experiencia 2: determinación de la relación índice de refracción-concentración: preparar la serie de soluciones de la tabla, determinar el índice de refracción de cada una, por el refractómetro de Abbe y con los resultados obtenidos construir una gráfica de n vs concentración de etanol en la solución en %v/v interpretar y concluir.

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