UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERAFACULTAD DE INGENIERA MECNICAAo de la Diversificacin Productiva y el Fortalecimiento de la EducacinUNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERAFACULTAD DE INGENIERA MECNICAAo de la Integracin Nacional y el Reconocimiento de Nuestra Biodiversidad

6to Informe de Laboratorio

Integrantes:- Pez Mendizabal Fernando Franco (20150179K) ____________- Solis Paucarpura Jos Antonio (20150218F) ____________- Valverde Espinoza Nckolas Bryan (20154050B) ____________

Profesora de Laboratorio:- Apolaya Arnao, Mary Estela

Curso:- Qumica General

INDICEINTRODUCCION..................................................................................3FUNDAMENTO TEORICO.....................................................................4SOLIDOSEXPERIMENTO N1: Diferencia entre solido cristalino y solido amorfo.................................................................................................7EXPERIMENTO N2: Propiedades de los slidos cristalinos..................82.1 Densidad de los solidos..................................................................92.2 Absorcin del agua.........................................................................92.2.1 Higroscopia.................................................................................92.2.2 Delicuescencia............................................................................92.2.3 Sublimacin..............................................................................10EXPERIMENTO N3: Obtencin de solidos cristalinos11EXPERIMENTO N4: Obtencin de varios estados alotrpicos del azufre12EXPERIMENTO N5: Confeccin de los modelos de celdas unitarias de empaquetamientos ms comunes.14CONCLUSIONES..16RECOMENDACIONES....16BIBLIOGRAFIA..17

INTRODUCCIN

El presente informe corresponde a la sexta experiencia en el laboratorio de qumica que tiene como objetivo poner en prctica la teora impartida por la profesora.En esta oportunidad realizamos el tema de agregacin de la materia cuyo objetivo principal es estudiar la diferencia entre un slido amorfo y un slido cristalino En el estado slido, las molculas, tomos o iones que componen la sustancia estn unidos entre s por fuerzas intensas, formando un todo compacto. Esto es una caracterstica de los slidos y permite que entren las fuerzas de enlace dando lugar a una red cristalina. En ella las partculas tienen movimientos, se limitan a vibraciones en los vrtices de la red en donde se encuentran. Por esta razn las sustancias slidas poseen forma y volumen propiosLos slidos se clasifican como cristalinos o amorfos. Los slidos cristalinos son slidos verdaderos, las partculas existen en un patrn regular, tridimensional, denominadoredcristalina.Los slidos amorfos no tienen unaestructuramicroscpica regular como los slidos cristalinos. En realidad su estructura se parece mucho ms a la de los lquidos que a la de los slidos.El vidrio, el alquitrn, los polmeros de alta masa molecular como el plexigls son ejemplos de slidos amorfos.

FUNDAMENTO TERICOEl Estado Slido1. Slido Cristalino y Slido Amorfo:Los slidos se clasifican como cristalinos o amorfos. Los slidos cristalinos son slidos verdaderos, las partculas existen en un patrn regular, tridimensional, denominadoredcristalina.Los slidos amorfos no tienen unaestructuramicroscpica regular como los slidos cristalinos. En realidad su estructura se parece mucho ms a la de los lquidos que a la de los slidos.El vidrio, el alquitrn, los polmeros de alta masa molecular como el plexigls son ejemplos de slidos amorfos.2. Caractersticas Generales:Los cristales poseen unaconstitucinvectorial, es decir, sus propiedades sonfuncinde ladireccin. En las sustancias cristalinas no son equivalentes todas las direcciones. La dependencia entre las propiedades de un cristal y la direccin est influenciada por la simetra del mismo, es decir por el nmero de planos o de ejes de simetra que son los que condicionan el crecimiento del cristal.3. Fuerzas de Enlace:Los slidos cristalinos se clasifican en categoras dependientes del tipo de partculas que forman el cristal y los enlaces que interaccionan entre ellas.Las categoras son:a.-Fuerzas InicasConstituidas por fuerzas electrostticas entre iones designosopuestos que constituyen las partculas del cristal inico. Desde que estas fuerzas son considerables, los cristales inicos resultan ser bastante duros, quebradizos, malos conductores calorficos y elctricos y de punto difusinelevados (600 a 3000C).Ejemplo: NaCl. CaBr2, K2SO4, que son sales caractersticas.b.-Fuerzas de Van der WaalsSon fuerzas dbiles, por lo cual los cristales son blandos y de bajo punto de fusin. Son caractersticas de sustancias orgnicas que poseen este tipo de fuerza de enlace entre sus molculas neutras que constituyen sus partculas cristalinas.c.-Fuerzas de Enlace CovalenteLos slidos covalentes (slidos de red cristalina), el diamante es un ejemplo de los cristales que mantienen unidas sus partculas por enlaces covalentes en tres dimensiones; cadatomode carbono esta unido a otros cuatro por unmodelotetradrico, que permite reconocer la dependencia con el tetraedro de Vant Hoff para el tomo de carbono.En cambio, el grafito, es menos compacto y blando, exfoliable y de ms fcil ataque por los agentes qumicos, debido a que la estructura cristalina tiene una ordenacin de capas bidimensionales de enlaces covalentes entre sus tomos segndistribucinhexagonal parecidos a los anillos del benceno.d.Fuerzas dipolo-dipoloLas fuerzas dipolo-dipolo son atracciones entre dipolos elctricos de molculas polares.e.Fuerza dipolo-dipolo inducidoEstas fuerzas se dan entre una molcula polar y otra molcula no polar. La molcula polar induce un dipolo en la no polar.f.-Fuerzas de Dispersin o de LondonSon atracciones que se dan entre cualquier tipo de molculas debido a los dipolos instantneos que se forman producidos por las fluctuaciones en la densidad elctrica que rodea a los tomos. Las fuerzas de London dependen de la forma de la molcula. Para molculas de formas semejantes, crecen con la masa molecular y con la polarizacin ya que esos factores facilitan la fluctuacin de los electrones.g.-Fuerzas In-dipoloEn estas fuerzas un catin atrae la carga parcial negativa de un dipolo elctrico o un anin atrae la carga parcial positiva del dipolo. Esta fuerza es la responsable de la hidratacin de los iones del agua. La hidratacin del catin persiste muchas veces en el slido por ejemplo el Na2CO3.10H2O. Un catin se hidrata ms fuertemente cuanto menor sea su tamao y mayor su carga.h.-Fuerza de Enlace de HidrgenoEs unainteraccinprimordialmente de tipo dipolo-dipolo especialmente fuerte, que se da entre un tomo de hidrgeno con carga parcial positiva y un tomo electronegativo (normalmente N, O, F) La presencia del enlace de hidrgeno en el H2O, NH3 y HF, justifica las anormalidades encontradas en sus puntos de fusin, es tambin responsable de la alta capacidad calorfica molar del agua lquida, as como de sus elevados calores de vaporizacin y de fusin.Propiedades de los slidos amorfosLas molculas de los slidos amorfos estn distribuidas al azar y las propiedades fsicas del slido son idnticas en todas las direcciones (isotropa).Las formas amorfas tienen una temperatura caracterstica a la cual sus propiedades experimentan cambios importantes. Esta temperatura se conoce comotemperatura de transicin vtrea(Tg). La temperatura de transicin a vidrio de un material amorfo puede reducirse aadiendo molculas pequeas, denominadas "plastificadores", que se adaptan entre las molculas vtreas y les proporciona mayor movilidad.Una consecuencia directa de la disposicin irregular de las partculas en un slido amorfo, es la diferencia de intensidad que toman lasfuerzas intermolecularesentre las mismas, de ah que lafusinse alcance a distintas temperaturas, segn la proporcin de las distintas partculas que forman la muestra. De ello se deduce que un slido amorfo no tiene unpunto de fusindefinido, sino que dicha transformacin acontece en un intervalo de temperatura. Cuando se calienta un slido amorfo, la sustancia no manifiesta un punto de fusin, aunque se ablandan progresivamente aumentando su tendencia a deformarse. En contraste, la temperatura de fusin de un slido cristalino es precisa y est bien definida.En cuanto a sus propiedades elsticas, se puede afirmar que los slidos amorfos manifiestan las propiedades de los cristales. Por ejemplo, al aplicar una carga a un material amorfo en un intervalo racionado de tiempo, la sustancia desarrollar una deformacin pseudo-permanente, es decir, fluir como si fuera un lquido deviscosidadmuy alta.Respecto almagnetismo, los metales amorfos presentan las propiedades magnticas ms notables, comportndose como materialesferromagnticos(aquellos en los que se produce un ordenamiento magntico de todos los momentos magnticos en la misma direccin y sentido).

Sistemas cristalinosSi se tienen en cuenta los elementos de simetra, se pueden distinguirsiete sistemas cristalinos, que toman el nombre de una figura geomtrica elemental. Como son:1. Cbico (cubo)2. Tetragonal (prismarecto cuadrangular)3. Ortorrmbico (prisma recto de basermbica)4. Monoclnico (prisma oblicuo de base rmbica)5. Triclnico (paraleleppedocualquiera)6. Rombodrico (paraleleppedo cuyas caras son rombos)7. Hexagonal (prisma recto de base hexagonal)Las diversas formas de un mismo cristal pueden proceder dedislocaciones, por los vrtices o por las aristas, de la forma tpica. Estas modificaciones se pueden interpretar a partir del conocimiento de la estructura reticular de un cristal.El conjunto de caras externas que limita un cristal constituye una forma cristalina. Estas caras se deducen unas de otras por accin de las operaciones de simetra del cristal.

SLIDOSEXPERIMENTO N1: Diferencia entre slido cristalino y slido amorfo- MATERIALES Trozo de brea 1 trpode Mechero bunsen Trozo de plstico Lamina de lata- PROCEDIMIENTO:a) Colocar un trozo de brea sobre una lmina de lata que debe de estar sobre un trpode b) Calentar suavemente empleando el mechero, observarc) Repita a) y b) con un trozo de plstico (termoplstico)- Resultados:

a) PLSTICO-El plstico se reduce inmediatamente -Se forman ampollas en el plstico mientras cambia a fase liquida

b) BREA- La brea desprende vapores malolientes -Se deforma rpidamente hasta pasar a fase liquida

EXPERIMENTO N2: Propiedades de los slidos cristalinos2.1 Densidad de los slidos - MATERIALES: 12 clavos (hierro) 1 probeta- PROCEDIMIENTO:a) Pesar una docena de clavos (hierro)b) Colocar 10 ml de agua en una probeta graduadac) Adicionar la docena de clavos dentro de la probetad) Medir el nuevo volumene) Determinar la densidad del hierro-RESULTADOS:

- Masa de los clavos =23.35 g- de volumen= 0.8 ml- Clculo de la densidad:

29.1875 g/ml

2.2 Absorcin del agua Higroscopiaa) Dejar sobre una luna reloj un poco de sulfato de cobre anhidro al ambienteb) Observar y anotar el cambio de color y la fase, despus de una hora

RESULTADOS: -El sulfato de cobre anhidro se vuelve de color azul debido a la humedad del medio ambiente-La fase sigue igual de slida. Delicuescenciaa) Dejar sobre una luna de reloj un poco de hidrxido de sodio al ambiente b) Observar y anotar el cambio de fase despus de una hora-RESULTADOS

-El hidrxido de sodio se derrite por que absorbe el agua que existe en el medio Sublimacina) Colocar un gramo de yodo dentro de un tubo de ensayo limpio y secob) Anotar el color y la fase en el que se encuentra el yodoc) Tapar el tubod) Calentar a 80C, 150 ml de agua en un vaso de 250 ml.e) Introducir el tubo dentro del vaso con agua f) Observar y anotar el color y fase del Yodo despus del calentamiento durante 2 minutos RESULTADOS:

-El yodo sublima al cambio de temperatura y su color caracterstico es el violeta pero en estado slido el color es de plomizo.

EXPERIMENTO N3: Obtencin de slidos cristalinos3.1 A partir de una solucin acuosa sobresaturada - MATERIALES:

Tubo de ensayo Sulfato de cobre Caja de Petri Escarbadientes Papel filtro Lupa

- PROCEDIMIENTO:a) Sostenga con la mano el tubo de ensayo que contiene sulfato de cobre (slido) en agua y somtalo a calentamiento suave a fuego directo hasta disolucin completa.b) Vierta la solucin acuosa de CuSO4 caliente a la caja Petri y cbrala con la tapa de la caja Petri. Deje enfriar a temperatura ambiente y de vez en cuando observe sin mover la base de la caja Petri (aprox. Cada 15 minutos) hasta la formacin de cristales de CuSO4.5H2O. Observe la propagacin de la cristalizacin.c) Con un escarbadientes o palito de fsforo separe varios monocristales en un papel de filtro y obsrvelo con el microscopio (o una lupa).d) Observar y anotar.

- RESULTADOS:

Durante el intervalo de tiempo la solucin iba cristalizndose. Se observ la formacin de cristales o polvo azul, ligeramente eflorescente al aire.

EXPERIMENTO N4: Obtencin de varios estados alotrpicos del azufrea) Azufre octadrico- MATERIALES:

1g de azufre 3ml de sulfato de carbono Papel filtro Embudo Mechero Bunssen

- PROCEDIMIENTO: Disolver 1 gramo de azufre en una cpsula con 3 ml de sulfato de carbono (este solvente es sumamente inflamable), filtrar y dejar evaporar la solucin en un cristalizador sobre un bao de agua caliente, lejos del fuego, pasado cierto tiempo, observar los cristales obtenidos. Ver al microscopio.

- RESULTADOS:

Se visualiza cristales octadricos pero algunos no son tan visibles ya que estn superpuestos.

b) Azufre prismtico- MATERIALES: 1g de azufre Crisol Microscopio Mechero Bunssen

- PROCEDIMIENTO: Fundir 1 gramo de azufre al calor suave en un crisol, observando las transformaciones que se suceden por accin del calor, cuando la sustancia emite vapores, retirarla del fuego, y al formarse una pelcula en su superficie perforarla con un punzn y volcar el contenido lquido que an resta. Djelo enfriar y observe los cristales obtenidos, verificando su forma prismtica. Ver al microscopio.

- RESULTADOS:

El azufre cambia de color de amarillo a anaranjado. Con una lupa se observa cristales anaranjados de forma prismtica.

c) Azufre amorfo- MATERIALES: 1g de azufre 1 baln Cristalizador

- PROCEDIMIENTO: Fundir 1 gramo de azufre en un baln hasta que emita vapores, volcarlo sobre el dispositivo que muestra la figura 3 (est en el manual de laboratorio de Qumica), comprobar el estado amorfo y la elasticidad de la variedad formada.- RESULTADOS:

Se llega a observar la formacin del azufre amorfo o plstico y al tocarlo se comprueba su propiedad plstica.

EXPERIMENTO N5: confeccin de los modelos de celdas unitarias de empaquetamientos ms comunes.

1) EMPAQUETAMINETO CUBICO SIMPLE N de coordinacin: 6 tomos por celda: 8 vrtices*1/8 =1 Relacin entre la longitud de arista y el Radio del tomo: 2r = a Eficacia del empaquetamiento: 52%

2) EMPAQUETAMIENTO CUBICO DE CUERPO CENTRADO

3) EMPAQUETAMIENTO CUBICO DE CARA CENTRADAS

4) EMPAQUETAMIENTO EXAGONAL COMPACTO a=2R c=

CONCLUSIONES

La densidad del hierro es de 29.1875 g/ml. La brea en un slido amorfo y el plstico (termoplstico) es un slido cristalino El hidrxido de sodio al dejarlo al ambiente este absorbe la humedad El yodo se sublima con gran facilidad

RECOMENDACIONES

Se recomienda lavar los instrumentos a utilizar para un mejor uso. Para el clculo de la densidad es necesario una variacin de volumen ms precisa

BIBLIOGRAFIAInternet:-http://es.wikipedia.org/wiki/S%C3%B3lido_amorfo-http://quimica.laguia2000.com/quimica-organica/solidos-cristalinos- http://tecnologiaselectividad.blogspot.com/2009/08/estado-solido-solido-amorfo-y-solido.htmlLibros:- QUIMICA LA CIENCIA CENTRAL: BROWN, THEODORE, LEMAY, H.EUGENE. Grupo Prentice Hall, Hispanoamericana S.A. Mxico.- QUIMICA GENERAL: WHITTEN, KENNET; GAILEY, KENNET; DAVISRAYMOND. Ed. Mc Graw Hill. Interamericana de Mxico. Espaa.- LA CIENCIA E INGENIERIA DE LOS MATERIALES: WILLIAM, DONALD.Grupo Editorial Iberoamrica. Mxico.Pgina 3