lunes, 31 de octubre de 2016

ACTV2-16-17: DETERMINACIÓN DE LA PUREZA DEL PAPEL DE ALUMINIO

DETERMINACIÓN DE LA PUREZA DEL PAPEL DE ALUMINIO


MATERIAL Y REACTIVOS
Material:
  • Probeta 500 ml
  • Cristalizador
  • Goma
  • Embudo de decantación
  • Matraz kitasato
  • Tapón
  • Soporte
  • Pinzas

Reactivos:
  • HCl
  • Agua destilada
  • Papel de aluminio

FUNDAMENTO

La práctica realizada nos permite conocer la pureza del papel de aluminio comercial. Para ello necesitamos generar una reacción entre el papel de aluminio y otro compuesto, en nuestro caso el HCl. El volumen de H2 desprendido en la reacción, es recogido en agua, y esto nos permite averiguar cual es el porcentaje de pureza del papel de aluminio comercial
La reacción que se lleva a cabo entre el papel de aluminio y el HCl es la siguiente:
Al + 3 HCl → AlCl3 + 3/2 H2 (g)


CÁLCULOS PREVIOS
A partir de la ecuación de los gases ideales, calculamos la cantidad de aluminio  puro que necesitamos emplear para obtener un volumen de 90 mL de hidrógeno gas en la probeta (recogido en agua). La ecuación de los gases ideales es :
PxV=nxRxT
Conociendo:
V=90mL
P=1 atm
R=0.082 atm L/ K mol
T=23ºC=296.15K
    1atm x 0,09L
                        n=-------------------------------------= 3.71*10^-3 mol H2
    0.082(atm*L/K*mol) x 296.15K

                               1 mol Al               26.98g Al
                              3.71*10^-3 mol H2 x -------------------- x  ----------------------- = 0.066 g Al
                              3/2 mol H2                1 mol Al

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
Para la realización de la práctica de determinación de la pureza del papel de aluminio debemos comenzar por tomar las muestras de aluminio necesarias para desalojar un volumen de 90 mL. Para ello debemos realizar unos cálculos previos para conocer los gramos de aluminio que tomaremos. 

Posteriormente realizamos la disolución de HCl correspondiente para hacer reaccionar el papel de aluminio con éste, y generar el H2 que nos permitirá conocer la pureza del papel de aluminio.




Ahora realizamos el montaje de la práctica, para ellos debemos llenar una probeta con agua, en nuestro caso la probeta era de 500 mL. Debemos introducirla en un cristalizador, el cual debe contener agua previamente. introducimos la probeta en el cristalizador evitando la formación de burbujas de aire ya que pueden variar los datos sobre el volumen de H2 recogido (imagen).
Tras colocar la probeta procedemos a insertar una goma en el matraz kitasato y por el otro lado dentro de la probeta que se encuentra en el cristalizador. ahora ya tenemos realizado el montaje.




Procedemos a realizar la práctica, y para ello tenemos dos métodos: uno mediante goteo (imagen a), ayudándonos de un embudo de decantación, y otro añadiendo todo el ácido a la muestra de aluminio (imagen b). 


(a)






(b)

Añadimos el papel de aluminio al matraz kitasato y agregamos el ácido, los 2 primeros ensayos son mediante goteo y los 4 siguientes son realizados añadiendo todo el ácido. Debemos sellar rápidamente con el tapón para no perder gas, y así obtener un volumen más acertado.
La pureza del aluminio es calculada a partir del volumen de H2 que desprende la reacción y que desplaza el volumen de agua que contiene la probeta  (imagen).






RESULTADOS
Los resultados obtenidos se presentan en la siguiente tabla:




CONCLUSIÓN CIENTÍFICA
La conclusión que se obtiene tras la realización de los 6 ensayos es que la pureza del papel de aluminio comercial, del cuál se realizaron los experimentos, es aproximadamente del 100% ya que a pesar de que los datos obtenidos superan ese porcentaje se puede interpretar que el aluminio es altamente puro.


domingo, 23 de octubre de 2016

PRÁCTICA : Acción de los ácidos sobre los metales


FUNDAMENTO:

Las reacciones de desplazamiento o de sustitución son reacciones en el cual átomos de un elemento reemplazan a átomos de otro elemento en un compuesto, todas las reacciones de desplazamiento simple son reacciones denominadas redox, los elementos que están en un estado de oxidación cero se hacen iones. 

Estas reacciones  se pueden agrupar en tres tipos, de los cuales nos centraremos en los que emplearemos en nuestras prácticas; en las que al tratar un metal con un ácido se produce una sal y se desprende hidrógeno.

Ácido + Metal ------>  Sal + H2

En la siguiente práctica comprobaremos las diferentes reacciones que  se producen con los siguientes elementos:Los metales que emplearemos son cobre (Cu), aluminio (Al), hierro (Fe) y zinc (Zn)Los ácidos que utilizaremos en esta práctica son ácido clorhídrico (HCl), ácido sulfúrico (H2SO4), ácido nítrico 2 M y ácido nítrico concentrado (HNO3)










 HCl + Al




 HCl + Cu 




 HCl +Fe 



 HCl +Zn




 H2SO4 + Al





 H2SO4 + Cu





 H2SO4 + Fe






  H2SO4 + Zn






H2SO4 + Moneda cobre



MEDIDAS DE SEGURIDAD
Para las medidas de seguridad en esta práctica fue necesario el uso de EPIs y también de campana para las reacciones que desprendían gas, ya que suponían un cierto peligro.



CONCLUSIÓN CIENTÍFICA
La conclusión que se obtiene de esta práctica es que en las reacciones que se produjeron, se pueden presenciar reacciones exotérmicas, en algunas de ellas se producían cambios de color, también burbujas en todas las que reaccionaban debido al desprendimiento de hidrógeno gas (H2)
En otras reacciones como las del nítrico concentrado se forma una capa que protege al metal, esto ocurre en los materiales como el Al. Esta formación es conocida como pasivación.