AEPEQ- FRLP-UTN

1. AEPEQ- FRLP-UTN • CATEDRA QUIMICA GENERAl INGENIERIA INDUSTRIAL Prof. Ing. Gladys Machado JTP Ing. Carlos Stein Ayudante: Ing. Silvia M. Pastorino 2005 • Práctica Nº 1 “Investigación cuantitativa de la reacción de un metal con el ácido clorhídrico”

2. 1) CONTENIDOS TEORICOS NECESARIOS Conceptos de estequiometría, leyes de los Gases Ideales. 2) OBJETIVO DE LA EXPERIENCIA Determinar el volumen de gas Hidrógeno producido, a temperatura y presión ambiente, cuando una muestra de Magnesio reacciona con Acido Clorhídrico.

4. 4) TECNICA OPERATIVA • a) Cortar un trozo de aproximadamente 0,5 cm de longitud • de una cinta de magnesio. Pesarlo. • Sujetar la cinta de magnesio con un alambre de cobre fino, dejando unos 5 cm de alambre para engancharlo en el tubo graduado. • c) Llenar aproximadamente dos tercios del vaso de precipitado con agua y colocar el termómetro.

5. d) Verter unos 7 ml de ácido clorhídrico 6 M en el tubo graduado (inclinarlo un poco), tratando que el líquido moje siempre por el mismo lugar. • e) Luego llenar el tubo lentamente con agua corriente lavando el ácido que haya podido quedar en las paredes. Evitar agitar la capa ácida que se encuentra en el fondo, para que el líquido del extremo contenga poco ácido. • f) Introducir la cinta de magnesio unos 3 cm, sujetar el alambre de cobre en el borde del tubo y cerrarlo con un tapón. El tubo debe estar completamente lleno, de tal forma que al colocar el tapón se desplace un poco de agua.

6. g) Tapar el agujero del tapón con el dedo, invertir el tubo, introducirlo en el vaso con agua, sacar el dedo y sostener en esa posición. Al ser el ácido más denso que el agua, difundirá a su través y reaccionará con el metal. Una vez que cese la reacción, esperar unos 5 minutos para que el tubo se enfrié a temperatura ambiente. Si existen burbujas en las paredes del tubo golpearlo suavemente para que se desprendan. • h) Elevar o descender el tubo hasta que el nivel del líquido dentro del mismo esté al nivel del líquido exterior. De esta forma se mide el volumen de gas a temperatura ambiente y presión atmosférica. • i) Leer el volumen de gas y la temperatura del agua.

7. 5) Reacción observada

8. El desprendimiento gaseoso que se observa corresponde al Hidrógeno, según la reacción • Mg + 2 HCl --- Mg Cl2 + H2 

9. 6) ESQUEMA DEL EQUIPO • El alumno lo realiza en el transcurso de la práctica.

10. Presión de vapor vs Temperatura • Temp.(ºC) • Presión(mmHg) • 15 12,8 16 13,6 17 14,5 18 15,5 19 16,5 20 17,5 21 18,6 22 19,8 23 21,0 24 22,4 25 23,7 26 25,2 27 26,7 28 28,3 29 30,0 30 31,8

11. Registrar: • Peso de la cinta de magnesio Volumen de gas hidrógeno saturado Temperatura del agua Temperatura ambiente Presión ambiente Presión del vapor de agua a temperatura ambiente

12. Cálculos • a) Calcular la presión parcial del gas hidrógeno. • b) Calcular el peso de magnesio utilizado. • c) Calcular los moles de magnesio empleados. • d) Determinar el volumen de hidrógeno a una atmósfera de presión. • e) Obtener el volumen de hidrógeno seco producido por la reacción de1 mol de magnesio a temperatura ambiente y 1 atmósfera de presión.

13. 9) NOTA: • Como el hidrógeno fue obtenido en presencia de agua, el gas del tubo se compone de una mezcla de hidrógeno y vapor de agua. Cuando los niveles de líquido son iguales, la presión total debida a los dos gases es igual a la presión ambiente. • Pambiente = pH2O + pH2 (1) La presión ambiente se determina por lectura del barómetro, y la presión de vapor de agua pH2O se halla de tabla con la temperatura ambiente. Con la ecuación (1) se determina la presión parcial de hidrógeno pH2.

14. 1) CUESTIONARIO • a) ¿La reacción observada es endotérmica o exotérmica? • b) ¿Cuál es el reactivo limitante? • c) ¿Cuál es el volumen de 1 mol de hidrógeno a temperatura ambiente y 1 atmósfera de presión? • d) ¿Qué volumen ocupa 1 mol de hidrógeno a 0 ºC y 1 atmosfera de presión (CNTP)? • e) ¿Cuál es la masa de 1 litro de hidrógeno a temperatura ambiente y 1 atmósfera de presión?