BALANCE MASICO Y ENERGETICO EN PROBLEMAS AMBIENTALESINFORME DE LABORATORIO PRESENTADO POR: DIANA CAROLINA CORREDOR TORRES COD: 1052388794 YUFRANY LOPEZ ALGARRA COD: 1057918591 JENIFER CAROLINA CASTILLO SAENZ COD: 98032567371 NIDIA VELANDIA PARDO COD: 40048363 JUDYTH CONSUELO GIL LÓPEZ COD: 1056801449 TUTOR PRÁCTICO: DAVID EDUARDO APARICIO PLAZAS UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA-UNAD ESCUELA DE CIENCIAS AGRICOLAS, PECUARIAS Y MEDIO AMBIENTE TUNJA BOYACA MAYO 2016 INTRODUCCIÓN. El curso de Balance Másico y Energético en Problemáticas es de gran importancia para la carrera de Ingeniería ambiental, ya que está enfocado a proporcionar herramientas que permiten evaluar los procesos industriales para que no afecten los recursos naturales, ya que son los más afectados con estos procesos, este curso nos da a conocer la magnitud de las cargas contaminantes a partir de este conocimiento proponer acciones correctivas y preventivas. A continuación se dará a conocer los resultados que se obtuvieron en el desarrollo de cada una de las prácticas. OBJETIVOS OBJETVO GENERAL Estudiar los cambios que ocurren en los procesos con o sin reacciones químicas y los procesos con consumo o generación de energía. OBJETIVOS ESPECIFICOS: Identificar las propiedades físicas de sustancias puras y mezclas. Realizar balances de materia con y sin reacción química. Verificar la ley de la conservación de la energía. Identificar las propiedades físicas de reactivos y productos de diferentes reacciones químicas. Clasificar las reacciones químicas según los cambios ocurridos en cada sistema. BALANCE DE MATERIA SIN REACCION QUIMICA. PRACTICA A. MEZCLA DE ALCOHOL ETILICO CON AGUA. SOLUCIONES 1. SOLUCION A (AGUA DESTILADA) 2. SOLUCION B (ALCOHOL) 3. SOLUCION C (A+B) 4. SOLUCION D (AGUA DESTILADA) 5. SOLUCION E (ALCOHOL ETILICO) 6. SOLUCION F (D+E) 7. SOLUCION G (C+F) MASA 32.5 gr. 7.89 gr. 28.54 gr. 7.89 gr. 15.78 gr. 36.69 gr. 65.38 gr. VOLUM EN DENSID AD 32 ml. 0.89 gr/ml 42 ml. 0.87 gr/ml 0.908 gr/ml 72 ml. BALANCE DE MATERIA CON REACCION QUIMICA PRACTICA B: CLASIFICACIÓN DE REACCIONES QUIMICAS En un tubo de ensayo se vierte 1 ml de reactivo A (ácido sulfúrico +1 gota de fenolftaleína). En otro tubo de ensayo 0.1 gramos de hidróxido de sodio. Se hizo reaccionar 5 gotas del reactivo A (ácido sulfúrico +1 gota de fenolftaleína) al reactivo B Hidróxido de sodio) Lentamente se fue agregando el contenido sobrante del reactivo A al reactivo B, donde se observan cambios en el color de transparente a rosa intenso durante unos 15 segundos aproximadamente, y luego torna a su color inicial, porque la fenolftaleína es un indicador de PH pero el Hidróxido de Sodio neutraliza la solución en dos minutos. BALANCE DE ENERGIA PRACTICA B: REACCIONES EXOTERMICAS 1. Prepare una solución 2 molar de hidróxido de sodio en agua a partir de hidróxido de sodio sólido. ¿Qué observa? RTA: La temperatura inicial fue de 18 °C, al hacer esta solución se observa que aumenta 2°C, esto se debe a que el reactivo hidróxido de Sodio contiene una energía mayor que la del producto. 2. En un vaso de precipitados mezcle 20 ml de hidróxido de sodio 2 molar con 10 ml de azul de metileno. (solución A). Determine la temperatura de la solución. RTA: No hubo cambio de temperatura, solo cambio de color de trasparente a morado. 3. En otro vaso de precipitado mezcle 20 ml de ácido acético 2 molar con 10 ml de azul de metileno. (solución B). Determine la temperatura de la solución. RTA: El color fue más oscuro y no hubo cambio de temperatura. 4. Mezcle lentamente las soluciones A y B. ¿Qué observa? RTA: No hubo cambio de temperatura y se mantuvo el color de la mezcla del ácido acético. PRACTICA C: INTERCAMIO DE CALOR TEMPERATURA VS TIEMPO CALOR 100 90 80 70 60 50 TEMPERATURA 40 30 20 10 0 TEMPERATURA TIEMPO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 TIEMPO TEMPERATURA VS TIEMPO FRIO. TEMPERATUR TIEMPO TEMPERATURA A TIEMPO ANALISIS DE LOS RESULTADOS PRACTICA 1 :Al mezclar el agua con el alcohol se observa que disminuye la densidad en la solución C y se verifica en la solución E, en donde se vierte 10 ml más de alcohol que en la solución C disminuye aún más la densidad de esta solución. PRACTICA 2: La fenolftaleína es un indicador de PH pero el Hidróxido de Sodio neutraliza la solución en dos minutos volviendo a su color original. PRACTICA 3: al hacer esta solución se observa que aumenta 2°C, esto se debe a que el reactivo hidróxido de Sodio contiene una energía mayor que la del producto. PRACTICA 4: A mayor tiempo el líquido (agua) pierde temperatura, esto indica que es una reacción exotérmica. En frio, el líquido (agua) gana temperatura, esto ocurre por la diferencia de temperatura que hay entre el recipiente y el ambiente, y se puede concluir que si se dejara al lado del envase caliente, alcanzaría un punto de equilibrio al haber transferencia de calor, verificando que la segunda ley de la termodinámica se cumple. EJERCICIOS PROPUESTOS EN CLASE. CONCLUSIONES Gracias al desarrollo del laboratorio, se identificó las propiedades físicas de sustancias puras, ya que es muy diferente ver toda la temática de manera teórica a manera práctica. Se verifico de manera experimental la ley de la conservación de la energía y transferencia de calor. El balance másico es fundamental para lograr desempañarnos como buenos ingenieros, ya que conociendo las entradas y salidas de contaminantes a una PTAR podemos proponer alternativas de soluciones haciendo más eficiente sus procesos. Se observa la necesidad de implementar PTAR a nivel nacional , ya que aproximadamente del 985 de los municipios no cuenta con un sistema de tratamiento para disminuir los efectos negativos de nuestras actividades domésticas e industriales a las fuentes hídricas. Se puede concluir que podemos utilizar los conocimientos adquiridos en este curso no solo para PTAR sino también para las grandes industrias que generan contaminantes atmosféricos, ya que si se conoce el producto que ingresa, lo que genera y el residuo se puede aprovechar ANEXOS