UNIVERSIDAD NACIONAL DEINGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA INFORME N° 01 Estudio de la llama y Operaciones fundamentales Integrantes: Código: Manuel Silva Guevara 20131203G Henry Luis Poma Ramos 20131254K Sección: “E” Profesora: Maldonado Alata, Ruth Elena Curso: Química General Lima, 19 de septiembre de 2014 UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA INTRODUCCIÓN AL TRABAJO DE LABORATORIO Y OPERACIONES FUNDAMENTALES Índice Objetivos 3 Diagrama del proceso 4 Observaciones y conclusiones 7 Hoja de datos 8 Cuestionario 9 Bibliografía 14 Formato informe 15 2 . 3 . ya que estas servirán en las futuras experiencias de laboratorio.UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA INTRODUCCIÓN AL TRABAJO DE LABORATORIO Y OPERACIONES FUNDAMENTALES Objetivos: Introducción al trabajo de laboratorio Aprender el correcto uso de los materiales de laboratorio. usando el mechero bunsen. el funcionamiento de algunos de las operaciones realizadas constantemente en el laboratorio de química. la teoría. así como el estudio de la llama. aparte del color y la luminosidad. Operaciones fundamentales Conocer los aspectos. entre las llamas luminosa y no luminosa. Entender las diferencias. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA INTRODUCCIÓN AL TRABAJO DE LABORATORIO Y OPERACIONES FUNDAMENTALES 4 . UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA INTRODUCCIÓN AL TRABAJO DE LABORATORIO Y OPERACIONES FUNDAMENTALES 5 . UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA INTRODUCCIÓN AL TRABAJO DE LABORATORIO Y OPERACIONES FUNDAMENTALES 6 . Es importante la concentración para que los experimentos salgan bien. siendo cada uno de ellos importantes al realizar un experimento. Además. por lo que la llama no luminosa es más eficiente. esta última.UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA INTRODUCCIÓN AL TRABAJO DE LABORATORIO Y OPERACIONES FUNDAMENTALES Observaciones y conclusiones: Introducción al trabajo de laboratorio Cada objeto en el laboratorio tiene un uso particular. además del conocimiento previo sobre el fenómeno 7 . Operaciones fundamentales Las operaciones realizadas en el laboratorio tienen que ser realizadas con la mayor precisión posible. evitando siempre el error. en el estudio de la llama se concluye que en la llama luminosa se presenta una temperatura mucho menor que en la llama no luminosa. junto con el buen estado de los materiales. 8 . son claves al momento de llevar a cabo el experimento y tomar los datos.UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA INTRODUCCIÓN AL TRABAJO DE LABORATORIO Y OPERACIONES FUNDAMENTALES a observar. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA INTRODUCCIÓN AL TRABAJO DE LABORATORIO Y OPERACIONES FUNDAMENTALES Cuestionario Introducción al trabajo de laboratorio: 1. Haga un esquema del mechero y dibuje sus partes 9 . Escribir las ecuaciones balanceadas de las reacciones de ambos tipos de llama. 5. ¿Cuál de las zonas de la llama es la “zona oxidante” y por qué? 10 . que a su vez es causada por la poca entrada de aire al mechero. 3. la llama luminosa se produce cuando la combustión es incompleta. ¿Cuál de las zonas de la llama es la “zona reductora” y por qué? La zona reductora. pues se generan partículas incandescentes principalmente constituidas por carbón. o cono interno de la llama se nombra así debido a la presencia de carbón y monóxido de carbono. generados por la combustión incompleta del gas.UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA INTRODUCCIÓN AL TRABAJO DE LABORATORIO Y OPERACIONES FUNDAMENTALES 2. Es de color azul verdoso y donde se realizan las reacciones iniciales necesarias para la combustión. Explique la presencia de las partículas de carbón en la llama luminosa. La presencia de carbón se debe a la combustión incompleta. ¿Cuándo se produce la llama azulina “no luminosa” y cuándo la llama “luminosa”? Se produce no luminosa cuando entra el suficiente aire al mechero como para producir una combustión completa. este tipo de combustión se da por la falta de oxígeno. Llama luminosa: C3 H 8 +3 O2 → 2CO +C+ 4 H 2 O+Calor Llama no luminosa C3 H 8 +5 O2 → 3CO 2 +4 H 2 O+Calor 4. De tres razones por lo que es preferible utilizar siempre la llama NO LUMINOSA 1. puesto que mayor cantidad de gas es quemada 9. ya que salen en forma de hollín. conforme se van quemando los gases. La temperatura va aumentando hasta cierta altura. Combustión completa. (Mayor eficiencia) 11 . los radicales libres son menos. donde se encuentran los gases y combustibles aún sin quemar. Esto demuestra que en la llama luminosa la combustión es incompleta y se desperdicia el combustible. lo que hace que esta zona sea potencialmente oxidante. 8. por ello la llama es de menor intensidad en este último caso.UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA INTRODUCCIÓN AL TRABAJO DE LABORATORIO Y OPERACIONES FUNDAMENTALES De color azul pálido y está constituido por los productos de la combustión. de ahí su nombre 6. en el caso de la llama luminosa. entonces no arden. Ahorro de combustible y comburente. puesto que la temperatura es mayor 3. Agiliza los procesos químicos. Aquí se concentra la mayor parte de oxígeno y las temperaturas elevadas. los radicales libres que quedan en la zona reductora pasan a través del tubo de vidrio y arden en el extremo libre. mayormente por vapor de agua y dióxido de carbono. ¿Qué se demuestra con el experimento de la tela metálica colocada horizontalmente a través de la llama o un trozo de cartón o cartulina verticalmente en medio de la llama? Se demuestra que la llama no luminosa presenta mayor temperatura que la llama luminosa. ¿Qué se demuestra con el experimento del tubito de vidrio? En el caso de la llama no luminosa. no deja residuos. en cambio. en una combusti´n completa la temperatura sería mayor. que normalmente se consumen en la zona oxidante. además demuestra que en la zona reductora existen radicales libres. esto se nota por la diferencia en el tiempo que toma en presentar el color rojo característico de un metal ardiendo (en el caso de la rejilla metálica) y el tiempo que toma en “quemarse” (el trozo de cartulina). 2. lo que no sucede en la llama luminosa. 7. ¿Cuáles son las partes más frías y más calientes de la llama? ¿A qué se debe la diferencia de temperatura? Las partes más frías están en la base. Esto se debe a que el soplete está diseñado para tener una mayor concentración de gases. Haga un cuadro con los datos obtenidos en la prueba a. Explicar por qué un soplete alcanza temperatura más elevada que un mechero ordinario. por lo tanto a una mejor combustión. ¿Qué diferencia hay entre ambos calentamientos? Que en el primero se demora más. en cambio en el segundo. Altura 47 cm 50 cm 55 cm Temperatura 101 ° C 97 ° C 93 °C 2. Sin embargo si varia la capacidad calorífica (calor necesario parar aumentar en un grado centígrado una masa). Haga un esquema del mismo. con el vidrio molido. ¿Cómo opera el radiador? Ayude su explicación con un gráfico El radiador opera tomando el calor que emana la llama del mechero. es más rápido Experimento N° 02 1. que generaría una elevada temperatura. Operaciones fundamentales: Experimento N° 01 1. por lo que como hemos visto en el experimento acelera el proceso de calentamiento.UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA INTRODUCCIÓN AL TRABAJO DE LABORATORIO Y OPERACIONES FUNDAMENTALES 10. 2. ¿Cómo cree que actúa el vidrio molido en el calentamiento? Las masas del vidrio molido son pequeñas por lo que al colocarlos en el agua destilada no afecta mucho al aumento de la masa total. como es un cuerpo negro los “rayos de calor” chocan en las paredes 12 . UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA INTRODUCCIÓN AL TRABAJO DE LABORATORIO Y OPERACIONES FUNDAMENTALES sin perder demasiada energía. 2. ¿En qué consiste la decantación? La decantación es un método físico de separación de mezclas heterogéneas. uno de vástago largo o uno de vástago corto? ¿Por qué? En el embudo de vástago corto. Por convección se irradia el calor a un cuerpo cercano Radiador. y por convección (usando el aire cercano) calienta el cuerpo cercano. Se necesita dejarlo reposar para que el sólido sedimente. ¿Qué características debe tener un papel de filtro? - Permeabilidad Resistencia a las soluciones utilizadas en el experimento Mínima masa 3. por lo que conviene utilizar el primero. ¿Qué embudo ofrece mayores ventajas para la filtración. descienda al fondo y sea luego extraído. ¿Qué diferencia observa entre los precipitados? 13 . el líquido que queda en las paredes sería de menor volumen que el líquido que queda en las paredes de un embudo con vástago largo. se pueden formar por dos líquidos o sólido y líquido. en otras palabras. 4. Esto reduciría el error en la medición del volumen de líquido depositado. se pierde muy poco calor dentro Calor del mechero antes de ingresar en el radiador Experimento N° 03 1. ¿De qué metal estará constituido si su masa es de 41. 3.UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA INTRODUCCIÓN AL TRABAJO DE LABORATORIO Y OPERACIONES FUNDAMENTALES Las diferencias que se observan son: El color y la consistencia. ¿Qué recomendaría en cada paso para una buena separación de fases? EL filtro utilizado es muy importante.5 cm de diámetro básico. Indicar cómo afectara el valor de la densidad de sólidos calculada. Se dispone de un objeto de metal cuya forma es la de un cono de revolución de 3. cada uno de los hechos siguientes: Una parte del metal que queda fuera del agua: La densidad será mayor ya que el volumen medido sería menor. pues eso disminuirá el error en el cálculo. En la probeta graduada queda atrapada una burbuja de aire bajo el metal. Experimento N° 05 1. en vez de agua(densidad 1 gr/ml) No afecta al cálculo de la densidad. 2. El volumen medido sería mayor. ya que la diferencia de volúmenes es la misma. Idéese un método para determinar la densidad de un sólido que flota en el agua Se puede utilizar un líquido menos denso. este será el encargado prácticamente de todo el trabajo de separación de fases.82gr? Calculando el volumen a través de la fórmula: h V = π r3 3 Resulta que V = 5. Se toma equivocadamente alcohol(densidad 0.5cm de altura y 2. alcohol por ejemplo.7269 cm3 14 . donde este sóldo no flote. 5. la densidad disminuye.79gr/ml). Si se usa el papel filtro se debe esperar a que el compuesto depositado esté seco. y con una masa constante este varía de manera inversamente proporcional a la densidad. y por lo explicado en el punto anterior. ¿Será la densidad calculada mayor o menor que la hallada por el procedimiento normal? Explica la razón expuesta. 6.3 x 10 3 kg /m 3 V cm Esta resulta ser aproximadamente la densidad del Estaño. Bibliografía - QUÍMICA. determinar la concentración en porcentaje de la solución de cloruro de sodio. Theodore L. Explicar la diferencia entre densidad y gravedad especifica. entonces la densidad sería: ρ= m g =7. Brown.UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA INTRODUCCIÓN AL TRABAJO DE LABORATORIO Y OPERACIONES FUNDAMENTALES Nos dan la masa como dato.112gr/ml según la tabla la solución tendría un 15. Será igual.3 3 =7. este se halla por el método de interpolación de los dos más próximos (mayor y menor) de la tabla La densidad de la solución pedida es 1. 5. La Ciencia Central. Además es una propiedad intensiva (propia de cada material) En cambio la gravedad específica se define como la relación que existe entre la masa de un volumen dado de una sustancia con la masa de un volumen igual de agua en otras palabras es la relación entre sus densidades. Aplicando el valor encontrado de la densidad del líquido a la Tabla I. 11° Edición - Guía de Laboratorio de Química UNI 15 . Suponga que durante el experimento en la determinación de la densidad de líquidos. se pesa primero la probeta graduada seca y luego la probeta con agua. ya que los pesos son datos. 4.43% aproximadamente en concentración de cloruro de sodio. Como sabemos la densidad es la cantidad de masas que se encuentra en un volumen dado de sustancia. y el orden en que se midan no variará los resultados. Si en la tabla no se indica el valor encontrado para la densidad.