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Química para minería
LABORATORIO 3 FUERZAS INTERMOLECULARES: Solubilidad , Solvatación ,Tensión superficial, Viscosidad PREPARACIÓN PARA EL LABORATORIO 3 A. Elaborar el mapa conceptual del Laboratorio 3 1. ¿En qué condiciones pueden formarse puentes de hidrógeno? 2. ¿Porqué es el puente de hidrógeno tan fuerte en comparación con otras interacciones dipolo.dipolo? 3. El agua forma un menisco menisco cóncavo en una una probeta probeta graduada de vidrio vidrio de de 10 ml en tanto que el menisco que forma en una probeta graduada graduada de plástico de 10 ml , es plano .¿Por qué la apariencia de la superficie del agua es diferente en estos dos dispositivos de medición? 4. ¿Por qué los líquidos son mas densos que los gases? 5. Comente el enunciado” enunciado” los líquidos con puntos de ebullición elevados tienen presión de vapor baja” 6. Comente la expresión “lo semejante disuelve lo semejante”. Ponga ejemplos 7. El azúcar y el etano etano son compuestos compuestos orgánicos ( de C,H y O) con enlace covalente sin embargo , a pesar de tener este tipo de enlace, enlace, son solubles en agua. ¿ Porqué?. 8. Al aumentar la temperatura de un líquido aumenta aumenta o disminuye la solubilidad? 9. ¿Qué importancia importancia tiene el estudio de la viscosidad en los aceites comestible y en los lubricantes? 10. Indique la diferencia entre evaporación y ebullición 11. ¿Qué factores dterminan la viscosidad de un líquido?¿De qué odo cambia la viscosidad con la temperatura? 12. ¿Qué factores modifican la solubilidad de una sustancia s ólida y liquida? 13. ¿Cómo influye el tamaño de partícula en la solubilidad? 14. Porqué se lleva acabo el chancado y la molienda de los minerales para llevar a cabo la flotación o lixiviación? 15. Que diferencia existe entre una solución solución saturada y una sobresaturad. Ejemplos 16. Se desea preparar 200mL de una solución 0,2M de hidróxido de Potasio. ¿Cuánto de peso de hidróxido de Potasio se utilizará? 17. Qué cantidad de NaCl se necesita para preparar un medio litro de cloruro de sodio al 4% m/v. 18. Cuál será la normalidad de una solución que se preparó disolviendo 50g de hidróxido de calcio en 400 mL de solución. 19. Investigue la relación entre fuerzas intermoleculares y la viscosidad, solubilidad, solubilidad, punto de ebullición, punto de fusión.
LABORATORIO 3 FUERZAS INTERMOLECULARES: INTERMOLECULARES: Solubilidad , Solvatación ,Tensión superficial, Viscosidad I. OBJETIVO
Determinar la tensión superficial del los los líquidos a una determinada temperatura. Determinar cómo varía la solubilidad de un sólidos con la temperatura
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Conocer la relación entre los tipos de enlace y la solubilidad de un sólido en un líquido. Efectuar ensayos de solubilidad con diversos tipos de sustancias Determinar la cantidad de soluto y solvente a emplearse en la preparación de soluciones. Detrminar la viscosidad a temperatura ambiente
II.EQUIPOS Y MATERIALES Haga una lista de equipos y materiales utilizados.
Introducción ATRACCIÓN INTERMOLECULAR Y CAMBIOS DE FASE Las propiedades de los líquidos , como el punto de ebullición ,presión de vapor , viscosidad y calentamiento de vaporización , dependen en forma notable de la intensidad de las fuerzas de atracción intermoleculares ,estas fuerzas también tienen relación directa con las propiedades de los sólidos, como el punto de fusión y el calor de fusión . Las fuerzas intermoleculares son fuerzas de atracción entre moléculas. Son responsables de las propiedades macroscópicas de la materia ,como punto de ebullición, ponto de fusión. Las fuerzas intermoleculares son más débiles que las fuerzas intramoleculares. Las fuerzas intermoleculares se generan por interacciones ion-ion; ,dipolo-dipolo; puente de hidrógeno ,fuerzas de dispersión
SOLUBILIDAD
Un compuesto es soluble en otro si al combinarse físicamente ambos forman una sola fase( mezcla homogénea). Una propiedad física que permite conocer el tipo de enlace mediante el cuál s encuentran unidos los átomos en una molécula. . Los compuestos con enlace iónico son solubles en agua y los que poseen enlace covalente se disuelve en otros compuestos covalentes, es decir “ LO SEMEJANTE DISUEL LO SEMEJATE”. Las sustancias en el estado líquido poseen densidades mayores que la de los gases y tienen volumen definido. La fricción interna de un lí quido se conoce como viscosidad. En los líquidos se da varios fenómenos a nivel macroscópico como la viscosidad, tensión superficial difusión, entre otros.
VISCOSIDAD, Es la resistencia de un líquidos a fluir Es la medida de las fuerzas que dentro de un material se oponen al fluir Resistencia experimentada por una porción de un líquido cuando se desliza sobre otra La viscosidad se debe al enlace intermolecular, A mayor fuerzas intermoleculares mayor viscosidad de los líquidos, La viscosidad de la miel de abeja es muy grande a temperatura ambiente ,mientras que la gasolina fluye con libertad debido a su baja viscosidad. La unidad es el poise es igual a una dina.s/cm2. La TENSIÓN SUPERFICIAL, de un líquido se define como la fuerza que debe vencerse para extender el área susperficial de un líquido,necesaria para obtener un cm2 de superficie líquida nueva. SOLUCIÓN, es una mezcla homogénea de dos o mas sustancias que se dispersan como molécula o iones . Lo más común es que uno de los componentes sea líquido. Una solución está compuesta por un disolvente y uno o más solutos .El disolvente es el que se encuentra en mayor proporción mientras que el soluto se encuentra en menor proporción
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La concentración representa la cantidad de soluto por una proporción definida de solvente o de la solución. Una sustancia al disolverse los iones en un soluto, se dispersan y son rodeadas por moléculas del solvente. La solubilidad es el límite de soluto que puede agregar al solvente antes de que comience a formarse precipitado. Dentro de una moléculas átomos están unidos por fuerzas intermoleculares (enlaces químicos), estas fuerzas debe vencerse para que se de el cambio químico. Existen otras fuerzas que actúan entre moléculas o iones que hacen que éste se atraigan o repelan y determinan las propiedades físicas como punto de fusión, punto de ebullición, estado de agregación, solubilidad, densidad, etc.
III.
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
1.¿Disminuye la tensión superficial del agua, la adición de detergentes o
jabones? A .Medir un mililitro de agua, en una pipeta, dejar caer el agua gota a gota ,contar el número de gotas. Repetir 5 veces. Detrminar el promedio Medir en la misma pipeta anterior,un mililitro de solución de jabón líquido al 0,1% dejar caer la solución y contar el número de gotas . Determinar el promedio Repetir con solución de jabón al 5%. ´Encontrar el promedio Registre los datos en una tabla Interpretar el resultado. ¿Hay diferencia en el número de gotas? ¿ Qué sucede a mayor concentración de jabón? ¿Porqué se usa sustancias tensoactivas en el proceso de concentración por flotación de los minerales?
B. Agua aceite- jabon –
Colocar unos 50 ml de agua en un vaso de precipitados Agregar unas dos gotas de aceite ( ácido oleico) ¿Que sucede? ¿Cuál es la forma que adquiere las gotas de aceite sobre la superficie? ¿Hay diferencia de densidades de las sustancias? ¿Por qué no se mezclan? ¿Son sustancias miscibles o inmiscibles? Colocar una o dos gotas de solución de jabón en la superficie de la solución ¿Qué sucede? Hay diferencia en la forma de la gota de aceite? Porqué? Haga el esquema de la parte hidrofílica e hidrofóbica del ácido oleico
B. Agua- azufre( talco) - etanol En una placa Petri colocar agua
Agregar espolvoreando azufre o talco sobre el agua de la placa Observar Registrar el resultado Agregar una gota de etanol Interpretar el resultado Qué aplicación puede tener este proceso?
2.Determinación de la tensión superficial por el método de ascenso capilar
Medir el diámetro interno de un tubo capilar y calcular el radio
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Química para minería Colocar 2ml de agua en el tubo de prueba Introducir el tubo capilar limpio y seco sobre el líquido problema ,esperar hasta que no cambie la posición del menisco Medir la altura (h) desde la superficie horizontal del líquido hasta el menisco Medir la temperatura del líquido y registrar la densidad Repetir el ensayo con etanol (densidad (0,789g/cm3) Considerar la aceleración de gravedad (980,7cm/s2), para calcular la tensión superficial. T superficial =1/2(rhdg). Registrar los datos en una tabla
Tensión superficial del etanol = Explique el por qué de la diferencia, si es que lo hay.
3.Sustancias Solubilidad de sustancias en agua
En un tubo de ensayo , agregue 0,5g de cada una de las sustancias ( soluto) a evaluar la solubilidad Adiciónele 10 mL de agua (solvente), agite y observe. si el compuesto se disuelve o no se disuelve En una tabla registrar las sustancias ,su fórmula, temperatura, densidad conductividad ,covalente ,iónico, y Consigne los resultados de solubilidad indicando (+) si es soluble, (-) si es insoluble y (+/-) si es dudosa la solubilidad del compuesto. Datos necesarios: Densidad del líquido problema y referencia,
4.Conductividad de las soluciones A cada una de las soluciones anteriores mida la conductividad Usar el sensor de conductividad de Pasco Las unidades de conductividad son u S/ cm 5, Determinacion de la viscosidad a temperatura ambiente Usar el viscosímetro de Ostwald Añadir agua hasta el punto A Registrar el tiempo que demera en llegar al punto B Repetir el ensayo con la muestra problema Realizar los cálculos
6.Soluciones Buffer- Solubilidad Conductividad Eléctrica Chem Lab CUESTIONARIO 1. 2. 3. 4. 5. 6
En qué difiere una dispersión coloidal de una disolución veraddera? ¿Qué es el efecto Tyndall y qué lo causa? Señale la diferencia entre los coloides hidrofílilos e hidrófobos ¿Cómo interactúan los jabones con el “agua dura” ( con i ons calcio) Indique la diferencia entre jabones y detergentes ¿Cuáles son las semejanzas a nivel molecular respecto a la descripción de la viscosidad, tensión superficial. presión de vapor, y rapidez de evaporación de un líquido? 7.Qué sucede dentro de un tubo capilar cuando un líquido “moja” el tubo.¿Qué sucede cuando el líquido “ no moja “ el tubo?. 8. Cuáles de los cambios de estado siguientes son exotérmicos? a) fusión, b) licuefacción , c) sublimación d) deposición .
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9. Cuál será el diámetro de un tubo capilar en el cuál el agua se eleva 30 cm, si se supone que las paredes interiores del mismo se mojan , a l a temperatura de 25ºC? 10.. En la medición de líquidos que relación de exactitud hay entre fiola, pipeta, probeta y vaso precipitado. 11.. Cuál es la diferencia entre exactitud y precisión 12. En qué caso se necesita mayor energía: para romper dos enlaces O-H en un mol de agua o para evaporar un mol de agua. 13.¿Cuál es la relación entre las fuerzas intermoleculares y la viscosidad?. ¿Porqué la viscosidad de un líquido disminuye al aumentar la temperatura?. 14.A partir de las fuerzas intermoleculares , explique el significado de lo semejante
disuelve a lo semejante
