PRACTICA 4 QUIMICA APLICADA

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE INGENIERIAS Y CIENCIAS ADMINISTRATIVAS

Práctica No. 4

“Propiedades de los líquidos”

Secuencia: 1IV25

Profesor (a): Quiroz Sosa Germán Baldomero

Curso: Laboratorio de Química aplicada

Carrera: Ingeniería Industrial

Alumno (a):

Boleta: 2013601930

Fecha de entrega

31 de Marzo del 2014

RESUMEN

Se realizó un experimento donde se pudo observar el comportamiento de la densidad a las diferentes temperaturas, se observó la viscosidad del acetona y el agua destilada a cuatro temperaturas, esto se obtuvo utilizando el viscosímetro de Ostwald y midiendo el tiempo que tardaba el líquido en deslizarse de una marca “a” a una marca “b”, se tomaron dato, dándonos de resultado los siguientes errores:

Acetona

E=(.29 -4.267*10^-4/.29)*100

E=100%

H2O

E=(9.9-.000978/9.9)*100

E=100%

OBJETIVO

• Determinar la viscosidad de tres líquidos puros a tres diferentes temperaturas, utilizando el viscosímetro de Ostwald.

• Determinar la tensión superficial de tres líquidos puros mediante el método de ascensión capilar.

• Determinar el porcentaje de error, entre el valor experimental y el reportado en la literatura

INTRODUCCIÓN TEÓRICA

Tensión superficial

La tensión superficial es la fuerza con que son atraídas las moléculas de la superficie de un líquido para llevarlas al interior y así disminuir el área superficial.

A mayor fuerza intermolecular, mayor tensión superficial

Un aumento de la temperatura aumenta la energía cinética de las moléculas, haciendo que supere la energía de atracción debida a las fuerzas intermoleculares y, en consecuencia, disminuye la tensión superficial.

Capilaridad

La capilaridad es una propiedad de los líquidos que depende de su tensión superficial. Las fuerzas entre las moléculas de un líquido se llaman fuerzas de cohesión y, aquellas entre las moléculas del líquido y las de la superficie de un sólido, se denominan fuerzas de adhesión, lo que les permite ascender por un tubo capilar (de diámetro muy pequeño).

Cuando un líquido sube por un tubo capilar, es debido a que la fuerza de cohesión es menor a la adhesión del líquido con el material del tubo. El líquido sigue subiendo hasta que la tensión superficial es equilibrada por el peso del líquido que llena el tubo. Éste es el caso del agua y, ésta propiedad es la que regula parcialmente su ascenso dentro de las plantas, sin gastar energía para vencer la gravedad.

Sin embargo, cuando la cohesión entre las moléculas de un líquido es más potente que la adhesión al capilar (como el caso del mercurio), la tensión superficial hace que el líquido descienda a un nivel inferior y su superficie es convexa.

Viscosidad

Se define como la resistencia al flujo. La viscosidad de un líquido depende de las fuerzas intermoleculares:

• Cuantos mayores son las fuerzas intermoleculares de un líquido, sus moléculas tienen mayor dificultad de desplazarse entre sí, por lo tanto la sustancia es más viscosa.

• Los líquidos que están formados por moléculas largas y flexibles que pueden doblarse y enredarse entre sí, son más viscosos.

La viscosidad aumenta a medida que aumentan las fuerzas intermoleculares.

Presión de vapor

Sabemos que las moléculas pueden escapar de la superficie de un líquido, hacia la fase gaseosa, por vaporización o evaporación y ademas, que hay sustancias que se evaporan más rápidamente que otras, ¿de qué depende esta diferencia?

La explicación está en las fuerzas intermoleculares:

• si las moléculas del líquido poseen una mayor intensidad de fuerza intermolecular, entonces quedarán atrapadas en el líquido y tendrán menor facilidad para pasar a la fase gaseosa.

• por el contrario a menor intensidad de fuerza intermolecular, entonces las moléculas podrán escapar más fácilmente al estado gaseoso.

Volatilidad, una sustancia será más volátil cuando se evapore más fácilmente, es decir cuando posea menores fuerzas intermoleculares.

Cuando la velocidad de las moléculas que abandonan la superficie del líquido (evaporación) es igual a la velocidad de las moléculas que regresan al líquido (condensación), se establece un equilibrio dinámico. En este momento ya no se modifica la cantidad de moléculas en el estado vapor.

El vapor ejerce entonces una presión constante conocida como presión de vapor del líquido.

La presión de vapor de un líquido depende de la temperatura: a mayor T,mayor es la Pvapor.

La presión de vapor de un líquido a una temperatura determinada es la presión ejercida por su vapor cuando los estados líquidos y gaseoso están en equilibrio dinámico.

A mayor intensidad de la fuerza intermolecular:

• menor volatilidad

• menor presión de vapor.

Punto de ebullición

El punto de ebullición de un líquido es la temperatura a la cual la presión de vapor del líquido es igual que la presión ejercida sobre el líquido, (presión atmosférica).

Si analizamos el gráfico de las presiones de vapor, observamos que a diferentes condiciones de presión el líquido tendrá diferentes puntos de ebullición.

Punto Normal de Ebullición

El punto normal de ebullición es la temperatura a la cual la presión de vapor del líquido es igual a presión atmosférica de 760 mm de Hg (1 atm).-

• Calor de vaporización, es una medida de la intensidad de las fuerzas intermoleculares que se ejercen en un líquido. Se define como la cantidad de calor necesario para pasar una cantidad de una sustancia, del estado líquido al estado gaseoso, a la temperatura de ebullición.

Recordemos que:

• Al aumentar la intensidad de las fuerzas intermoleculares, se necesita mucha energía para liberar a las moléculas de la fase líquida, por consiguiente el líquido tendrá una presión de vapor relativamente baja y un elevado calor de vaporización.

• Al disminuir la intensidad de las fuerzas intermoleculares, aumenta la presión

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