Manual FQ III

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTNOMA DE MXICO

FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES

CUAUTITLN

DEPARTAMENTO DE CIENCIAS QUMICAS

SECCIN DE FISICOQUMICA

MANUAL ACTIVIDADES EXPERIMENTALES DE FENMENOS

DE SUPERFICIE Y SISTEMAS DISPERSOS

CARRERA: QUMICA

ASIGNATURA: FISICOQUMICA III

CLAVE CARRERA: 32 CLAVE ASIGNATURA: 1418

Mara del Rosario Rodrguez Hidalgo Juan Jos Mendoza Flores Juana Cabrera Hernndez

2013

CONTENIDO Pgina

Introduccin. I

Objetivo general de la asignatura. III

Objetivos del curso experimental. III

Lista de actividades experimentales y unidades temticas. IV

Normas del laboratorio. V

Actividad Experimental No. 1 Determinacin de la tensin superficial de lquidos puros por el mtodo de elevacin capilar.

1

Actividad Experimental No. 2 Efecto de la temperatura sobre la tensin superficial.

8

Actividad Experimental No. 3 Determinacin del exceso de soluto superficial mediante la ecuacin de adsorcin de Gibbs.

14

Actividad Experimental No. 4 Agentes tensoactivos. 21

Actividad Experimental No. 5 Determinacin de la energa libre estndar de micelizacin.

28

Actividad Experimental No. 6 Isotermas de adsorcin de cido actico sobre carbn activado.

36

Actividad Experimental No. 7 Preparacin, difusin y purificacin de los sistemas dispersos.

41

Actividad Experimental No. 8 Propiedades elctricas de los sistemas dispersos.

47

Actividad Experimental No. 9 Determinacin de la viscosidad dependencia con la temperatura.

53

Bibliografa. 60

~ I ~

INTRODUCCIN

La carrera de Qumica forma profesionistas capaces de transformar los recursos naturales en productos tiles para la humanidad como: alimentos, medicamentos, ropa, habitacin,

energticos, mobiliario, transporte y comunicaciones, entre otros. La actividad del qumico

favorece tanto al sector industrial como a los de salud, educativo y alimentario, pues con ellos

influye en la solucin de problemas como: el aprovechamiento de los recursos naturales; la

generacin, asimilacin y adaptacin de tecnologa qumica propia; las especificaciones de

normas oficiales de control de calidad en las reas de salud y alimentacin, y la regulacin de

normas para controlar la contaminacin y el mantener el equilibrio ecolgico.

La asignatura de Fisicoqumica III forma parte de las asignaturas del campo profesional. Las

asignaturas del campo de formacin profesional son garanta de que al concluir la licenciatura el

egresado de la FES Cuautitln contar con los conocimientos, aptitudes, habilidades y

destrezas que le permitan:

Colaborar con grupos de investigacin para generar nuevos conocimientos y desarrollar

nuevos procesos. Evaluar, modificar, reproducir y disear mtodos y tcnicas experimentales

con base en los recursos disponibles, y optimarlos. Participar en el desarrollo de tecnologas

para el aprovechamiento integral y la preservacin de los recursos naturales del pas. Disear y

desarrollar mtodos y tcnicas para la formulacin, separacin, identificacin y cuantificacin de

productos qumicos. Realizar procesos de sntesis qumica y caracterizacin de nuevos

productos. Disear y aplicar sistemas de control de calidad. Resolver problemas especficos en

el mbito de la qumica, utilizando los medios modernos de informacin. Capacitar y orientar al

personal bajo su responsabilidad. Comunicar los conocimientos de su rea de trabajo.

Desempear actividades docentes a nivel bsico, medio superior y superior en las asignaturas

de qumica y las relacionadas con ella. Colaborar para que la industria qumica sea una

industria limpia, que no contamine el ambiente. Realizar estudios de posgrado, diplomados,

maestra y doctorado en reas afines.

Las asignaturas del campo profesional son de carcter obligatorio. Las actividades

experimentales fueron diseadas tomando en cuenta las caractersticas de que deber poseer

un egresado de Qumica.

En el Plan de estudios se cita que el Campo y mercado de trabajo del Qumico en la actualidad

es muy amplio. El Qumico puede desarrollarse en: La industria de la transformacin;

~ II ~

energticos, metalmecnicos, papel, textil, plsticos, detergentes y pinturas, entre otros. La industria extractiva; recursos naturales orgnicos (grasas, aceites, petrleo), recursos

inorgnicos (azufre, carbn, minerales). Productos de uso humano; agrcola (fertilizantes,

pesticidas); consumos alimenticios (lcteos, cereales) y farmacuticos.

Son estas caractersticas las que se consideraron para elaborar los diferentes programas de

cada asignatura de las diferentes reas de estudio. En el caso de la asignatura de

Fisicoqumica III, tiene asignadas 3 horas tericas y 3 horas de laboratorio.

El Manual de Actividades Experimentales de Fenmenos de Superficie y Sistemas Dispersos

para la asignatura de Fisicoqumica III de la carrera de Qumica est diseado para la

modalidad prcticas-proyectos de laboratorio.

El laboratorio se conforma por 9 sesiones en las cuales se desarrollarn las actividades

experimentales, cada una con el siguiente formato: 1. INTRODUCCIN; 2. OBJETIVOS; 3.

ACTIVIDADES PREVIAS AL EXPERIMENTO; 4. MATERIAL, EQUIPO Y REACTIVOS; 5.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL; 6. ORIENTACIN PARA EL TRATAMIENTO Y

DISPOSICIN DE RESIDUOS; 7. TABLA DE RESULTADOS EXPERIMENTALES; 8.

INSTRUCCIONES PARA LA ELABORACIN DEL REPORTE; 9. HOJA DE RESULTADOS

PARA EL PROFESOR; 10. BIBLIOGRAFA.

Al finalizar las actividades experimentales se realiza un proyecto de aplicacin de los

conocimientos adquiridos el cual se conforma por un PROTOCOLO, TRABAJO

EXPERIMENTAL, REPORTE DE LOS RESULTADOS y se concluye con LA PRESENTACIN

ORAL.

Parte importante del Manual de Actividades Experimentales es desarrollar la conciencia por el

cuidado y responsabilidad que cmo profesional de la Qumica debe tener con el medio

ambiente, por ello los reactivos utilizados se encuentran dentro de los estndares permitidos,

por lo que no hay riesgo para el ser humano ni para el medio ambiente. Esto de acuerdo con en

el Plan de estudios de Qumica en el que se cita el Qumico es el profesional con formacin

cientfica y tecnolgica, capaz de realizar anlisis, sntesis, extraccin, formacin,

transformacin y desarrollo de productos qumicos; contribuir a la investigacin bsica, asimilacin, transferencia y desarrollo de metodologas y tecnologas; llevar a cabo el control de calidad de materias primas, productos intermedios y productos terminados; ser consistente de su compromiso con la sociedad al orientar sus actividades profesionales en beneficio de la comunidad, haciendo un uso eficiente de los recursos naturales y la preservacin del medio ambiente.

~ III ~

OBJETIVO GENERAL DE LA ASIGNATURA

Estudiar los cambios que experimentan los sistemas qumicos sujetos a fenmenos superficiales

Relacionar los fenmenos superficiales e interfaciales con el estudio de las caractersticas, estabilidad y propiedades de los sistemas coloidales

OBJETIVOS DEL CURSO EXPERIMENTAL:

Que el estudiante al finalizar el curso experimental:

Interprete y evale los datos derivados de observaciones y mediciones relacionndolos

con la teora

Conozca y comprenda en profundidad lo relacionado con los fenmenos superficiales y

los sistemas dispersos

Que adquiera las siguientes capacidades y habilidades:

o Capacidad de abstraccin, anlisis y sntesis de los fenmenos medidos

o Capacidad de aplicar los conocimientos en la prctica

o Capacidad de trabajo en equipo

o Capacidad para formular y gestionar proyectos

o Capacidad creativa

o Habilidades para buscar, procesar y analizar informacin procedente de fuentes

diversas

o Habilidades en el uso de tecnologas, de la informacin y de la comunicacin

Desarrolle de manera crtica y autocrtica su compromiso con la preservacin del medio

ambiente

~ IV ~

LISTA DE ACTIVIDADES EXPERIMENTALES Y UNIDADES TEMTICAS:

No. Actividad

Experimental.

Ttulo Actividad Experimental

del Laboratorio.

Unidad Temtica en el Programa

de la Asignatura.

1

Determinacin de la tensin

superficial de lquidos puros por

el mtodo de elevacin capilar

Unidad 1. Interfases lquido-vapor y lquido-lquido

2 Efecto de la temperatura sobre

la tensin superficial Unidad 1. Interfases lquido-vapor y lquido-lquido

3

Determinacin del exceso de

soluto superficial mediante la

ecuacin de adsorcin de Gibbs

Unidad 2. Adsorcin y orientacin en interfases

4 Agentes tensoactivos Unidad 4. Interfase slido-lquido

5

Determinacin de la energa

libre estndar de micelizacin

Unidad 2. Adsorcin y orientacin en interfases

6

Isotermas de adsorcin de

cido actico sobre carbn

activado

Unidad 5. Adsorcin, Interfase slido-gas

7

Preparacin, difusin y

purificacin de sistemas

dispersos

Unidad 6. Propiedades de transporte Unidad 7. Sistemas coloidales

8 Propiedades elctricas de

sistemas dispersos

Unidad 9. Propiedades elctricas y electrocinticas de los sistemas coloidales

9 Determinacin de la viscosidad

dependencia con la temperatura Unidad 8. Propiedades cinticas de los sistemas coloidales

~ V ~

NORMAS DE LABORATORIO (REGLAMENTO INTERNO DE LOS LABORATORIOS DE FISICOQUIMICA)

El laboratorio es un lugar potencialmente peligroso si no se siguen ciertas normas generales de

seguridad que se recomiendan a continuacin:

1. Es obligacin del alumno revisar LAS HOJAS DE SEGURIDAD, para conocer las propiedades fsicas, qumicas y toxicolgicas de las sustancias que se utilizan en cada

actividad experimental, as como tener conocimiento de su uso, manejo y

almacenamiento.

2. Se recomienda que el alumno trabaje en el laboratorio solo cuando su profesor o

persona responsable de dicho laboratorio este presente, con el propsito de tener una

persona que supervise posibles riesgos y ayude en caso necesario. En caso de

emergencia consultar acciones de emergencia o primeros auxilios en LAS HOJAS DE SEGURIDAD.

3. Son requisitos indispensables para el trabajo experimental:

Bata (obligatorio).

Lentes de proteccin y guantes (opcional).

Aquellos estudiantes que usan lentes de contacto, debern usar espejuelos de

proteccin de forma obligatoria o traer anteojos el da de la prctica. Es obligacin del

alumno revisar en LAS HOJAS DE SEGURIDAD de los reactivos y/o productos con los que vaya a trabajar, el equipo de proteccin personal que debe usar en cada sesin

experimental.

4. No se debe fumar, ya que un descuido puede ocasionar una explosin; por lo general se

encuentran en el ambiente vapores de sustancias voltiles y de bajo punto de

flamabilidad.

5. No se deben encender cerillos o mecheros, a excepcin de que as lo requiera la sesin

experimental.

6. El lugar de trabajo debe estar despejado de libros, mochilas, prendas, etc.; slo estarn

el equipo y las sustancias que se van a usar en el experimento, el manual de actividades

experimentales, calculadora y un cuaderno de anotaciones (Bitcora de trabajo).

7. No se permite consumir alimentos y bebidas en el laboratorio.

8. Se debe tener cuidado al manejar sustancias peligrosas como cidos, lcalis, sales

venenosas, solventes, etc. En caso de algn percance avisar inmediatamente al

profesor.

~ VI ~

9. Al manejar equipos, materiales y reactivos, se debe ser cuidadoso en su traslado y

conexin. Se recomienda revisar el instructivo antes de la actividad experimental y

preguntar al profesor las dudas que se tengan sobre el particular.

10. La solicitud de los equipos, materiales y reactivos se realiza con el llenado del vale del

laboratorio y presentando la credencial otorgada por la UNAM.

11. Si se rompe o daa material y/o equipo, ste debe reintegrarse al laboratorio antes de

concluir el curso experimental.

12. El alumno tiene la obligacin de estudiar las ORIENTACIONES ACERCA DEL TRATAMIENTO Y DISPOSICIN DE LOS RESIDUOS, con el propsito de saber qu hacer con los residuos o desechos producidos en cada sesin experimental. Los

residuos de los experimentos que deban almacenarse, deben ser depositados en los

recipientes etiquetados que le indique el profesor. Tenga cuidado de no confundirse y no

mezclar.

13. Una vez terminada la sesin experimental, el alumno deber dejar limpio su lugar de

trabajo y asegurarse de no dejar basura en las tarjas de las mesas de trabajo ni en las

de lavado de material.

14. El alumno debe lavarse las manos con agua y jabn antes de salir del laboratorio.

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTNOMA DE MXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLN

DEPARTAMENTO DE CIENCIAS QUMICAS SECCIN FISICOQUMICA

SOLICITUD PARA PRSTAMO DE MATERIAL, REACTIVOS, EQUIPO MENOR Y DE APOYO

CODIGO: FPE-CQ-DEX-01-06A

No de REVISIN: 0

____________________________ Firma del alumno

Alumno: Nmero de cuenta:

Equipo: Asignatura:

Prctica: Grupo: Fecha:

Nombre del profesor:

Cantidad Material, reactivo o equipo Especificacin OBSERVACIONES

1

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL No. 1 DETERMINACIN DE LA TENSIN SUPERFICIAL DE LQUIDOS PUROS POR EL MTODO

DE ELEVACIN CAPILAR. INTRODUCCIN: Se denominan fenmenos superficiales a los fenmenos fsicos en los que intervienen

fundamentalmente las molculas que se encuentran en la superficie de separacin entre dos

medios no miscibles. En particular, estos medios diferentes sern en esta prctica un lquido

puro y su vapor. La energa de las molculas del interior del lquido es diferente de la energa de

las molculas de la superficie, pues estas ltimas slo estn ligadas a otras molculas del

propio lquido en la interfase. De este modo, las partculas que estn en la capa superficial de

un lquido poseen exceso de energa con relacin a las que estn en el interior: dentro del

lquido cada partcula est rodeada por vecinas prximas que ejercen sobre ella fuerzas

intermoleculares de cohesin; por simetra estas fuerzas se ejercen en todos sentidos y

direcciones por lo que la resultante es nula. Sin embargo las partculas de la superficie del

lquido se encuentran rodeadas por arriba por otro tipo de molculas (aire en el caso de esta

prctica). Como en un gas la concentracin de partculas es muy pequea, la interaccin entre

las molculas del gas exterior y las del lquido es despreciable, por lo que existe una fuerza neta

en la superficie del lquido dirigida hacia su interior que se opone a que las molculas de lquido

se escapen de su superficie. Esta fuerza superficial lleva asociada una energa (que sera el

trabajo necesario para arrancar una molcula de la superficie), definida como la diferencia entre

la energa de todas las molculas junto a la interfase y la que tendran si estuvieran en el interior

de sus respectivos fluidos. Esta energa superficial U es por tanto proporcional al rea S de la

superficie libre del lquido:

U = S [1]

donde la constante de proporcionalidad es el coeficiente de tensin superficial del lquido que,

a temperatura constante, depende slo de la naturaleza de los medios en contacto.

Una forma de observar los efectos de la tensin superficial es introducir un objeto en un lquido.

Al intentar sacarlo de l, los bordes del objeto modifican el rea de la superficie libre del lquido

en contacto con el aire (aumentndola) y aparece la denominada fuerza de tensin superficial,

F, que se opone a que aumente el rea de la superficie libre y que es proporcional al permetro

de la interfase lquido-vapor, (L):

2

F = L [2]

Si situamos un slido sobre la superficie de un lquido, la tendencia del lquido a minimizar su

superficie libre lleva a que en el lmite entre la pelcula superficial y el slido surja la fuerza de

tensin superficial dada por [2]. Esta fuerza es tangente a la superficie y est dirigida hacia el

interior del lquido.

OBJETIVOS:

Comprender el fenmeno de tensin superficial, as como el concepto de capilaridad.

Determinar experimentalmente los valores de tensin superficial de lquidos puros, y

observar que variables afectan la medicin de esta propiedad.

Investigar otros mtodos que existen para la determinacin de la tensin superficial.

ACTIVIDADES PREVIAS AL EXPERIMENTO: 1. Definicin de tensin superficial y unidades.

2. Variables que afectan la tensin superficial.

3. Mtodos para la determinacin de la tensin superficial.

4. Mtodo de elevacin y depresin capilar.

5. Investigue la tensin superficial a 20C de disolventes polares y no polares.

6. Propiedades toxicolgicas de los reactivos del experimento.

7. Diagrama de flujo del experimento.

EQUIPOS, REACTIVOS Y MATERIALES:

MATERIAL REACTIVOS Por equipo: a) Metanol 50 mL 1 Tensimetro capilar completo b) Etanol 50 mL 1 Vaso de precipitado de 1 L c) Propanol 50 mL 4 Vasos de precipitado de 50 mL d) Benceno 50 mL 1 Propipeta de 20 mL, e) Cloroformo 50 mL 1 Piseta f) Agua destilada 1 Picnmetro de 10 mL 1 Barra magntica 1 Parrilla con agitacin magntica

3

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:

Figura 1. Tensimetro capilar.

1.- Colocar aprox. 50 mL del disolvente en estudio en el tensimetro capilar haciendo coincidir

el disolvente con el cero del tubo capilar, ver Figura 1.

2.- Determinar el radio del tubo capilar segn sea el tensimetro (polar o no polar) con un

disolvente cuyo valor de tensin superficial sea conocido.

3.- Determinar la altura (h) para cada disolvente que asciende por el tubo capilar.

4.- Determinar la densidad de los disolventes en estudio y anotar la temperatura de trabajo.

5.- Hacer los clculos necesarios para obtener el valor de la tensin superficial y comparar con

datos reportados en la bibliografa.

Observaciones:

El tubo capilar debe estar perfectamente limpio para evitar fractura de la columna con el

lquido.

No mezclar disolventes polares con no polares.

Realizar un mnimo de 4 lecturas en la determinacin de la altura para asegurar que

estas sean confiables.

Enjuagar el tubo capilar al cambiar el disolvente a medir.

4

ORIENTACIN PARA EL TRATAMIENTO Y DISPOSICIN DE RESIDUOS: Los disolventes puros utilizados en el experimento se pueden regresar al recipiente de donde

inicialmente se tomaron, es muy importante tener cuidado de no contaminarlos. En caso de

contaminarlos depositarlos en el frasco etiquetado como desecho del mismo disolvente.

TABLA DE RESULTADOS EXPERIMENTALES: 1.- Llene la siguiente tabla con los resultados experimentales.

Temperatura de trabajo: ___________

Disolvente Densidad ()

Altura (h)

Tensin superficial experimental

()

Tensin superficial reportada

()

Agua destilada

Metanol

Etanol

Propanol

Benceno

5

INSTRUCCIONES PARA LA ELABORACIN DEL REPORTE:

1) Determine el radio del tubo capilar y Cul es su valor? Qu tan aceptable es el considerar el radio del tubo capilar igual al de los dems tubos capilares? (Observe que

los tubos capilares no fueron cortados del mismo tubo).

2) Calcule la tensin superficial para cada lquido. Es recomendable ir anotando en la tabla todos los valores de las variables (, h, ) incluyendo los valores reportados en la

literatura.

3) Estime el error involucrado con la ecuacin = 2 utilizando la ecuacin de Poisson Rayleigh para todos los disolventes:

=

+.

+.

6

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL No. 1

DETERMINACION DE LA TENSION SUPERFICIAL DE LIQUIDOS PUROS POR EL METODO DE ELEVACION CAPILAR.

HOJA DE RESULTADOS PARA EL PROFESOR.

Integrantes de equipo:

Semestre: Carrera: Grupo:

Temperatura de trabajo: ___________.

Disolvente Densidad ()

Altura (h)

Tensin superficial experimental

()

Tensin superficial reportada

()

Agua destilada

Metanol

Etanol

Propanol

7

Benceno

8

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL No. 2 EFECTO DE LA TEMPERATURA SOBRE LA TENSIN SUPERFICIAL

INTRODUCCIN: La agitacin cintica de las molculas y la tendencia de stas a escapar hacia fuera aumentan

al elevar la temperatura; por consiguiente es de esperar que la tendencia general sea que la

tensin superficial disminuya con el incremento de la temperatura, alcanzando el valor de cero a

la temperatura crtica. Existen slo ecuaciones empricas que relacionan la tensin superficial

con la temperatura: Etvs, Ramsay y Shields y Guggenheim-Katayama, por mencionar algunas.

En la Figura 2 se representa la tensin superficial como funcin de la temperatura para el agua,

se observa que conforme aumenta la temperatura la tensin superficial disminuye, y en la

temperatura crtica del agua se espera que la tensin superficial sea igual a cero.

Figura 2. Dependencia de la temperatura sobre la tensin superficial.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 50 100 150 200 250 300

t (C)

9

OBJETIVOS:

Determinar experimentalmente los valores de tensin superficial de lquidos puros, as

como los cambios que pueda sufrir sta con la temperatura.

Calcular la energa de superficie total de los lquidos utilizados en funcin de la

temperatura.

Determinar experimentalmente las constantes de Etvs, Katayama y Van der Waals

Guggenheim, las cuales representan modelos matemticos que plantean la dependencia

de la tensin superficial con la temperatura.

ACTIVIDADES PREVIAS AL EXPERIMENTO: 1. Cmo se modifica la tensin superficial con la temperatura? 2. Ecuaciones de Etvs, Ramsay y Shields, Katayama y Van der Waals-Guggenheim 3. Qu relacin existe entre la temperatura crtica y tensin superficial?

4. Qu significado fsico tienen la energa de superficie total y la energa molar superficial?

Cmo se calculan?




MATERIAL REACTIVOS

Por equipo: a) Metanol 50 mL

1 Tensimetro capilar completo b) Etanol 50 mL

1 Vaso de precipitados de 1L c) Propanol 50 mL

4 Vasos de precipitados de 50 mL d) Benceno 50 mL

1 Piseta e) Cloroformo 50 mL

1 Propipeta de 20 mL f) Agua destilada

1 Parrilla con agitacin magntica

1 Barra magntica

1 Picnmetro de 10 mL

10

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:

1.- Colocar aprox. 50 mL del disolvente en estudio en el tensimetro capilar haciendo coincidir

el disolvente con el cero del tubo capilar, ver Figura 1 en la Actividad Experimental No. 1.

2.- Determinar de nueva cuenta el radio del tubo capilar segn sea el tensimetro (polar o no

polar) con un disolvente de tensin superficial conocida.

3.- Determinar la altura (h) para cada disolvente que asciende por el tubo capilar a las

siguientes temperaturas 20 temperatura ambiente, 30, 40 y 50 C.

4.- Medir la densidad de los disolventes a las diferentes temperaturas.

5.- Hacer los clculos necesarios para obtener el valor de la tensin superficial.

Observaciones:

El tubo capilar debe estar perfectamente limpio para evitar fractura de la columna con el

lquido.

No mezclar disolventes polares con no polares.

Realizar un mnimo de 4 lecturas en la determinacin de la altura para asegurar que

estas sean confiables.

Enjuagar el tubo capilar al cambiar el disolvente a medir.

ORIENTACIN PARA EL TRATAMIENTO Y DISPOSICIN DE RESIDUOS: Los disolventes puros utilizados en el experimento se pueden regresar al recipiente de donde

inicialmente se tomaron, es muy importante tener cuidado de no contaminarlos. En caso de

contaminarlos depositarlos en el frasco etiquetado como desecho del mismo disolvente.

11

TABLA DE RESULTADOS EXPERIMENTALES:

Densidad (g/cm3)

Altura (cm)

Tensin Superficial (dina/cm)

Disolvente T1 T2 T3 T4 T1 T2 T3 T4 T1 T2 T3 T4 Agua

Metanol

Etanol

Propanol

Benceno

12

INSTRUCCIONES PARA LA ELABORACIN DEL REPORTE: 1) Calcule la tensin superficial a cada temperatura para cada lquido. Es recomendable

que llene la tabla anterior con todas las variables, incluyendo los valores reportados en

la literatura.

2) Calcule la energa de superficie total para cada lquido a 40C.

3) Determine el valor de la temperatura crtica y la constante de Etvs para cada lquido.

4) Compare sus valores y haga sus comentarios.

5) Calcule las constantes de la pregunta 3, utilizando el modelo de Katayama nicamente

para el benceno.

6) Compare las constantes del modelo de Etvs con el de Katayama. Anote sus

observaciones.

7) Utilice la ecuacin de Van der Waals Guggenheim y calcule sus constantes. Utilice

para ello los datos obtenidos para el benceno. (Investigue el valor de su Temperatura

Crtica).

13

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL No. 2 EFECTO DE LA TEMPERATURA SOBRE LA TENSIN SUPERFICIAL

HOJA DE RESULTADOS PARA EL PROFESOR



Densidad (g/cm3)

Altura (cm)

Tensin Superficial (dina/cm)

Disolvente T1 T2 T3 T4 T1 T2 T3 T4 T1 T2 T3 T4 Agua

Metanol

Etanol

Propanol

Benceno

14


DETERMINACIN DEL EXCESO DE SOLUTO SUPERFICIAL MEDIANTE LA ECUACIN DE ADSORCIN DE GIBBS

INTRODUCCIN: Las superficies en sistemas multi-componentes, las concentraciones de las sustancias disueltas

son, en las proximidades de la interfase, diferentes de las concentraciones en el seno de las

fases. Esto es, hay adsorcin en la interfase. Si se supone que cada fase tiene un estado que la

caracteriza, se puede diferenciar entre las propiedades de las molculas en el seno de la

disolucin y las molculas de la interfase.

Es por ello que Gibbs, propuso un modelo para definir la regin interfacial y as poder

desarrollar la termodinmica que tena en cuenta estas dos clases de propiedades. Gibbs

considera a la interfase como una superficie ubicada en algn lugar de la regin interfacial.

Fase I Regin Interfacial Fase II

1

2

1

Interfase

2

Sistema ideal Sistema real

15

En un sistema sencillo de dos componentes, para calcular el nmero de moles 1 y 2 en la

interfase se proponen las siguientes ecuaciones: IIIIIIs VcVcnn 1111 = IIIIIIs VcVcnn 2222 =

Y si se definen las concentraciones interfaciales de exceso como:

Ans1

1 =

Ans2

2 =

representa el exceso superficial del soluto en la regin superficial con respecto a su presencia

en el seno del lquido (bulk), corresponde al nmero de molculas por unidad de rea interfacial.

La ubicacin de la interfase est definida en base a dos suposiciones:

0)1(1 =

y

0)(2)(

1 =+nn

)()1( nii

La designacin de los componentes 1 y 2 es por conveniencia. En el caso de soluciones es

comn designar al disolvente con el nmero 1.

0>i El compuesto i se encuentra positivamente adsorbido.

0

16

6. Aplicacin del exceso de soluto superficial en la industria.




MATERIAL REACTIVOS

Por equipo: Fenol o n-propanol

1 Tensimetro capilar completo Agua destilada

1 Vaso de precipitado de 1L

1 Propipeta de 20 mL


8 Vasos de precipitado de 50 mL

1 Piseta

1 Picnmetro de 10 mL

1 Barra magntica

Por grupo:

10 Matraces aforados de 50 mL

1 Matraz aforado de 250 mL

1 Esptula

1 Vidrio de reloj

1 Bureta de 50 mL

1 Soporte universal completo

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL: 1.- Lavar el material de vidrio. La limpieza de este material es importante, cualquier impureza

modificar los resultados experimentales.

2.- Determinar el radio del tubo capilar a partir de un lquido de tensin superficial conocida.

17

3.- Preparar 50 mL de las soluciones molares siguientes de fenol o n-propanol en agua, segn

lo indique el profesor. (Por dilucin comenzar de la ms concentrada, 250 mL 1 M):

SOLUCIN A B C D E F G H I J K Fenol o

n-propanol

[mol/L]

0.025

0.05

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

1.0

4.- Colocar aprox. 50 mL de la solucin en estudio en el tensimetro capilar haciendo coincidir

la solucin con el cero del tubo capilar, ver Figura 1 en la Actividad Experimental No. 1.

5.- Obtener las alturas para cada una de las soluciones. (4 mediciones para cada

concentracin).

6.- Determinar la densidad de cada solucin de fenol o n-propanol, tomar el valor de la

temperatura de trabajo.

Observaciones:

Las lecturas para cada solucin se toman de la solucin ms diluida a la ms

concentrada.

Al cambiar de concentracin, el tubo capilar se debe enjuagar con la solucin a

medir, esto apretando la propipeta de tal forma que el lquido salga por la parte

superior del tubo capilar.

Tener cuidado de no contaminar las soluciones.

Recordar: Se debe tener el valor del radio del tubo capilar antes de iniciar la

medicin de las soluciones.

ORIENTACIN PARA EL TRATAMIENTO Y DISPOSICIN DE RESIDUOS: Las soluciones utilizadas no generan desechos si no se contaminan, se pueden almacenar para

posteriores semestres. En caso de contaminacin vaciar en el frasco de desechos etiquetado.

18


Temperatura: ___________

SOLUCIN A B C D E F G H I J K

Fenol o n-propanol

[mol/L]

h


1) Calcule la tensin superficial para cada concentracin:

2) Realice un grfico de tensin superficial como funcin de la concentracin.

19

3) Con esta informacin calcule el exceso de soluto superficial, , mediante la ecuacin de

adsorcin de Gibbs.

4) Realice el grfico del exceso de soluto superficial en funcin de la concentracin y

discuta el comportamiento obtenido.

5) Calcule la presin superficial, , para cada una de las soluciones.

6) Realice el grfico de la presin superficial como funcin del inverso del exceso de soluto

superficial.

7) Utilizando el grfico anterior, determine el rea ocupada por mol de soluto adsorbido en

el punto de cobertura completa de la superficie (formacin de la monocapa).

8) Obtenga el rea por molcula de fenol adsorbida en la superficie.

20


DETERMINACIN DEL EXCESO DE SOLUTO SUPERFICIAL MEDIANTE LA ECUACIN DE ADSORCIN DE GIBBS




Temperatura: ___________

SOLUCIN A B C D E F G H I J K

Fenol o n-propanol

[mol/L]

h

21


AGENTES TENSOACTIVOS

INTRODUCCIN: Se define a un tensoactivo o surfactante como una sustancia que es capaz de romper o

modificar la tensin superficial de un lquido. Es decir tiene la propiedad de alterar la energa de

superficie con la cual entra en contacto. Estas sustancias poseen en su estructura dos grupos

bien definidos:

a) Un polar: grupo hidroflico (que se asocia con el agua).

b) Un no polar: grupo hidrofbico (que no se asocia con el agua).

Los tensoactivos o surfactantes presentan as un carcter dual con respecto a las

propiedades de superficie. El grupo hidroflico ejerce un efecto solubilizante y tiende a llevar a la

molcula a disolucin completa, por otro lado el grupo hidrofbico debido a que no es soluble

tiende a contrarrestar el efecto del grupo hidroflico. Debido a esto los grupos hidroflicos

tienden a dirigirse hacia la fase acuosa y los hidrofbicos fuera de sta. Esta capacidad de

orientacin que permite que la molcula de surfactante alcance su estado de energa mnima se

le conoce como actividad superficial.

Estas sustancias pueden clasificarse en base a los usos a los que se destinan, propiedades

fsicas o estructura qumica, ninguna es completamente satisfactoria, tal vez una forma lgica

de clasificarlos es en base a su comportamiento en solucin acuosa. En esta clasificacin se

tienen cuatro tipos de tensoactivos: aninicos, catinicos, no inicos y anfteros.

La necesidad del estudio de estos compuestos surge debido a su infinidad de aplicaciones a

nivel industrial, por ejemplo las industrias de alimentos, farmacutica, cosmtica y textil en las

que se utilizan en mayor proporcin. En funcin del valor BHL o HLB (Hydrophylic - Lipophylic

Balance) que presente el tensoactivo, ser su aplicacin.

OBJETIVOS:

Comprender que es un agente tensoactivo o surfactante y que conozca sus

propiedades en forma general.

Identificar agentes tensoactivos en diferentes productos comerciales y que los

clasifique en funcin del tipo de carga que presenten.

Comprender sus usos y aplicabilidad en diferentes reas industriales.

22

ACTIVIDADES PREVIAS AL EXPERIMENTO:

1. Caractersticas generales y clasificacin de los agentes tensoactivos o surfactantes, de

ejemplos.

2. Efecto de los agentes tensoactivos en el hombre y medio ambiente.

3. Importancia de la carga de un agente tensoactivo aninico, catinico o no inico?

Explique.

4. Descripcin de la escala del BHL o HBL, utilidad.

5. Explicacin de mtodos de clculo del BHL para una formulacin con agentes

tensoactivos.

6. Investigue otra(s) tcnica(s) experimental(s) para la Identificacin y/o determinacin de

agentes tensoactivos.


8. Diagrama de flujo del experimento,


MATERIAL REACTIVOS Por equipo: 5 muestras de shampoo comercial 3 Pipetas graduadas de 2 mL Agua Destilada 15 Tubos de ensayo de 10 mL Azul de Timol al 0.1% 1 Gradilla Azul de Bromofenol al 0.1% 1 Piseta cido clorhdrico 0.005N, 0.1N 1 Propipeta de 20 mL Hidrxido de sodio 0.1N Arkopal N-100 al 1.0%. Por grupo: Cloruro de benzalconio al 1.0% 6 Pipetas graduadas de 2 mL Lauril sulfato de sodio al 1.0% 5 Vasos de precipitado de 25 mL Solucin buffer de acetatos pH = 4.6 3 Matraz aforado de 100 mL Etanol 3 Frascos con tapa capacidad de 100 mL 2 Frascos con gotero 1 Pipeta graduada de 10 mL

23

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL: 1.- Lavar perfectamente su material de vidrio con jabn y agua. Posteriormente enjuague su material con agua destilada y seque.

2.- Preparar las siguientes soluciones: INDICADORES:

a) Azul de Timol (0.1%): Pulverizar 0.1 g del indicador en un mortero y mezclar con 2 mL

de solucin de hidrxido de sodio 0.1 N. Agitar fuertemente y despus aforar a 100 mL

con agua destilada.

b) Azul de Bromofenol (0.1%). Pulverizar 0.1 g del indicador en un mortero y mezclar con

2 mL de solucin de hidrxido de sodio 0.1 N. Agitar fuertemente y despus aforar a

100 mL con agua destilada.

TENSOACTIVOS: Puros:

c) Preparar una disolucin al 1% en peso, disolviendo primero en etanol y realizando el

aforo con agua destilada.

Productos comerciales: d) Preparar una disolucin al 1% en peso, disolviendo primero en etanol y realizando el

aforo con agua destilada.

En los productos comerciales hay una mezcla de tensoactivos por lo que se desconoce la

cantidad de cada uno, por ello es recomendable probar a diferentes diluciones.

3.- Realizar las pruebas siguientes para identificar el tipo de tensoactivo, respetando el orden de

adicin de los reactivos participantes en la prueba; anotar sus observaciones:

TENSOACTIVOS ANINICOS. A 2 mL de solucin de HCl 0.005 N, aadir 2 gotas de azul de timol y 2 mL de lauril sulfato de

sodio al 1%. Agitar fuertemente. Un cambio de color amarillo rojizo a un rosa intenso indica

tensoactivo o surfactante aninico.

24

TENSOACTIVOS CATINICOS.

A 2 mL de solucin buffer de acetatos (pH=4.6), agregar 2 gotas de azul de bromofenol y 2 mL

de cloruro de benzalconio al 1%. Agite bruscamente, un cambio de azul violeta a azul puro

indica tensoactivo o surfactante catinico.

Otra prueba alterna es aadir 2 gotas de azul de timol a 2 mL de HCl 0.005N y se le adiciona

2 mL de cloruro de benzalconio al 1%. Agtese fuertemente un cambio de color rojo a amarillo

indica tensoactivo o surfactante catinico.

TENSOACTIVOS NO INICOS. Es importante sealar que la presencia de agentes tensoactivos no inicos no interfiere en la

prueba para agentes tensoactivos inicos.

A 2 mL de solucin buffer de acetatos (pH= 4.6), se adicionan 2 gotas de azul de bromofenol y

despus 2 mL de arkopal N-100 al 1%. Agitar bruscamente. Un cambio de color azul violeta a

verde indica tensoactivo no inico. Pero la literatura seala que este ensayo es tambin prueba

positiva para agentes tensoactivos aninicos.

El color desarrollado en las pruebas anteriores servir como patrn o referencia para decidir, en

funcin del color, que tipo de agente tensoactivo o surfactante contiene las muestras o

productos comerciales.

4.- Seala en la tabla de resultados experimentales, cul de las pruebas dio positiva o negativa

en cada muestra

ORIENTACIN PARA EL TRATAMIENTO Y DISPOSICIN DE RESIDUOS: Los reactivos utilizados no generan desechos, las soluciones preparadas son jabonosas por lo

que pueden desecharse a la tarja.

25


Tensoactivos

Aninico Catinico No Inico

Arkopal N-100

Cloruro de benzalconio

Lauril sulfato de sodio

Muestra comercial 1

Muestra comercial 2

Muestra comercial 3

Muestra comercial 4

Muestra comercial 5

INSTRUCCIONES PARA LA ELABORACION DEL REPORTE:

1. Considere el concepto de equilibrio acido-base y explique el cambio de color en cada

una de las pruebas de los agentes tensoactivos puros y de los productos comerciales.

2. Mencione al menos tres aplicaciones tiles e importantes de los agentes tensoactivos.

3. Explique Por qu algunas de las soluciones jabonosas se les conoce tambin como

soluciones electrolticas coloidales?

4. Explique Cmo pueden influir en sus resultados experimentales, otros compuestos

(colorantes, emulsificantes, estabilizadores, excipientes, etc) mezclados con el

tensoactivo en el producto comercial?

26

5. Explique econmicamente Cules son los ms importantes?, Cules son los ms

utilizados?, Cules son los ms txicos?

6. Ecolgicamente Son considerados como agentes contaminantes contaminantes

ambientales? Justifique su respuesta.

7. Qu sugerencias serian importantes para evitar lo anterior?

8. Qu mtodos conoce para la determinacin del BHL? Considerando uno de ellos,

determine con un ejemplo, su clculo respectivo

27


AGENTES TENSOACTIVOS SURFACTANTES.




Tensoactivos

Aninico Catinico No Inico

Arkopal N-100

Cloruro de benzalconio

Lauril sulfato de sodio

Muestra comercial 1

Muestra comercial 2

Muestra comercial 3

Muestra comercial 4

Muestra comercial 5

28

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL No. 5 DETERMINACIN DE LA ENERGA LIBRE ESTANDAR DE MICELIZACIN

INTRODUCCIN: Los agentes tensoactivos son especies en las que existe una cadena hidrocarbonada y una

parte polar; en soluciones diluidas se quedan en la superficie con la parte hidrocarbonada de las

molculas (hidrofbica) orientada hacia la interfase aceite/aire, mientras que la parte polar

(hidroflica) orientada hacia la fase acuosa. A medida que se incrementa la concentracin se

forma una monocapa en la superficie, sin embargo se llega a una concentracin tal que las

molculas de la superficie pasan al seno de la solucin formando conglomerados llamados

micelas. A la concentracin en la que se forman las micelas se le conoce como concentracin micelar crtica (cmc). La formacin de micelas es otro mecanismo por el cual tiende a disminuir la energa interfacial. Las formas adquiridas por las micelas son de tres tipos:

a) Esfricas: cuyos coloides se llaman globulares. b) Cilndricas en forma de fibras: son coloides formados por largas cadenas

macromoleculares.

c) Laminares: son coloides en forma de lminas.

29

OBJETIVOS:

Comprender que es un agente tensoactivo y conocer sus propiedades fisicoqumicas en

forma general.

Comprender el significado de micela y conocer las diferentes formas y estructuras

micelares.

Calcular la concentracin micelar crtica (CMC).

Determinar la Energa Libre Estndar de Micelizacin.

Calcular la Constante de Equilibrio de Micelizacin.


1. Definicin de un agente tensoactivo. Mencione sus propiedades y caractersticas

fisicoqumicas y/o superficiales.

2. Definicin de micela, mencione su utilidad e importancia.

3. Descripcin de los modelos micelares que existen. Anote sus caractersticas

estructurales.

4. Definicin de concentracin micelar crtica (CMC), Cmo se puede determinar

experimentalmente? Mencione al menos 2 formas.

5. Explique porqu se utiliza la conductimetra para determinar la CMC.

6. Explique porque las soluciones jabonosas se llaman tambin electrlitos coloidales.




MATERIAL REACTIVOS

Por equipo:

10 Vasos de precipitado de 50 mL 50 mL de cada una de las siguientes soluciones de Lauril sulfato de sodio: 0.1 M, 0.06 M, 0.04 M, 0.02 M, 0.01 M,

0.006 M, 0.004 M y 0.002M

1 Vaso de precipitado de 250 mL

1 Tensimetro capilar

1 Conductmetro Agua destilada

1 Piseta

30

1 Termmetro


1 Tubo de ensayo de 2.2 cm de dimetro y

20 cm de largo

Pipetas volumtricas de 1 mL, 2 mL, 3 mL,

5 mL, 10 mL y 20 mL.

1 Barra magntica

1 Picnmetro 10 mL


Por grupo:


1 Esptula

1 Vidrio de reloj

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL: 1.- Lavar perfectamente el material de vidrio y secar el agua remanente agregando una

pequea cantidad de acetona.

2.- Preparar 50 mL de cada una de las soluciones de lauril sulfato de sodio a partir de la

solucin 0.1 M.

3.- Colocar en el tubo de ensayo la cantidad necesaria de la solucin de lauril sulfato de sodio

para medir la conductividad, comenzar con la solucin ms diluida a la ms concentrada.

4.- Enjuagar el electrodo del conductmetro con agua destilada antes y despus de cada

medicin. Secar el electrodo con papel absorbente. Repetir dicho procedimiento cada vez que

cambie de concentracin.

5.- Determinar el radio del tubo capilar del tensimetro con agua destilada.

6.- Vaciar los 50 mL de la solucin de tensoactivo al tensimetro capilar haciendo coincidir la

solucin con el cero del tubo capilar, ver Figura 1 en la Actividad Experimental No. 1.

31

7.- Determinar la altura (h) para cada solucin de tensoactivo de lauril sulfato de sodio que

asciende por el tubo capilar, comenzar de la ms diluida a la ms concentrada, (4 mediciones

para cada concentracin).

8.- Determinar la densidad de las soluciones de tensoactivo, anotar la temperatura de trabajo.

9.- Hacer los clculos necesarios para obtener el valor de la tensin superficial de las

soluciones de tensoactivo.

Observaciones:

Al preparar las soluciones de lauril sulfato de sodio agitar suavemente para evitar la

formacin de espuma.

Las lecturas para cada solucin se toman de la solucin ms diluida a la ms

concentrada.

Tener cuidado de no contaminar las soluciones.

Recordar: Se debe tener el valor del radio del tubo capilar antes de iniciar la

medicin de las soluciones.

Determinar la temperatura y tome la lectura de conductividad asociada a cada valor

de concentracin empezando por la conductividad del agua destilada.

ORIENTACIN PARA EL TRATAMIENTO Y DISPOSICIN DE RESIDUOS: Las soluciones utilizadas no generan desechos si no se contaminan, se pueden almacenar para

posteriores semestres. En caso de contaminacin se pueden vaciar a la tarja ya que son

soluciones jabonosas.

32

TABLA DE RESULTADOS EXPERIMENTALES: Temperatura: ___________

Concentracin Tensoactivo

[M]

Conductividad -1

Altura (cm)

Densidad (g/cm3)

Tensin superficial (dina/cm)

0.002

0.004

0.006

0.01

0.02

0.04

0.06

0.1

Agua destilada

33


1) Determine el valor de la concentracin micelar crtica (C. M.C.) a partir de los datos de

conductividad elctrica especfica, tensin superficial, densidad vs concentracin.

2) Compare el valor de C. M .C obtenido experimentalmente con el valor reportado en la

literatura. Anote sus observaciones.

3) Determine el valor de la concentracin micelar crtica (C. M .C) a partir de los datos de

resistividad elctrica especfica y concentracin.

4) Compare el valor de C. M. C. obtenido experimentalmente con el valor reportado en la

literatura. Anote sus observaciones.

5) Calcule la energa libre de micelizacin.

6) Qu tan confiable es este valor? Justifique su respuesta.

7) Cul ser el valor de la constante de equilibrio de micelizacin?

8) Qu importancia tienen estos parmetros termodinmicos? Justifique su respuesta.

9) Con qu aplicaciones industriales y/o de investigacin (farmacutica, bioqumica y/o

biolgica) se puede asociar?

10) Qu significado tiene la temperatura de Kraft Mencione su importancia y utilidad.

11) Se puede calcular su valor S es as, indique el valor de dicha Temperatura.

12) Cmo calculara la entalpa y entropa de micelizacin? Justifique su respuesta.

34

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL No. 5 DETERMINACIN DE LA ENERGA LIBRE ESTANDAR DE MICELIZACIN




Temperatura de trabajo: ___________.

Concentracin Tensoactivo

[M]

Conductividad -1

Altura (cm)

Densidad (g/cm3)

Tensin superficial (dina/cm)

0.002

0.004

0.006

0.01

0.02

0.04

35

0.06

0.1

Agua destilada

36


ISOTERMAS DE ADSORCIN DE CIDO ACTICO SOBRE CARBN ACTIVADO.

INTRODUCCIN: La cantidad de gas adsorbido a una temperatura dada para distintas presiones relativas de gas

se conoce como isoterma de adsorcin.

La extensin de superficie cubierta en la adsorcin se expresa como la fraccin de

recubrimiento , definida por

=

Esta fraccin se expresa tambin en trminos del volumen de adsorbato mediante

=

Donde Vm es el volumen del adsorbato correspondiente al recubrimiento completo de una

monocapa.

A partir de esta definicin se establece la velocidad de adsorcin como el cambio de la fraccin

de superficie cubierta con respecto al tiempo como

OBJETIVOS:

Comprender el fenmeno de adsorcin con respecto a la naturaleza de la interfase.

Conocer los diferentes tipos de adsorcin as como las diferencias que hay entre ellos.

Relacionar el exceso de soluto superficial con el fenmeno de la adsorcin para un

sistema slido-lquido.

Conocer los diferentes modelos de adsorcin que se llevan a cabo.

Interpretar las isotermas de adsorcin de Henry, Langmuir, Freundlich y BET.

Determinar la cantidad mxima de cido actico adsorbido por gramo de carbn

activado.

Calcular el rea de superficie total del slido adsorbente.

37


1. Investigar sobre la adsorcin y tipos de adsorcin (fsica, qumica).

2. Investigar los factores que influyen en la adsorcin.

3. Esbozar de forma grfica los diferentes isotermas de adsorcin conocidos.

4. Revisar las aplicaciones de la adsorcin en la industria.




MATERIAL REACTIVOS Por equipo: 8 Frascos de vidrio con tapa de 100 mL cido actico 1 M 8 Matraces Erlenmeyer de 125 mL Hidrxido de sodio 0.1 N 8 Vasos de precipitados de 150 mL Carbn activado 8 Embudos de cola chica Solucin de fenolftalena. 4 Varillas de vidrio Agua destilada 1 Bureta de 50 mL 1 Pipeta volumtrica de 5 mL 1 Pipeta volumtrica de 25 mL 1 Soporte universal completo 8 Piezas de papel filtro 1 Piseta 1 Propipeta de 20 mL 1 Cronmetro que deber traer el alumno Por grupo: 2 Matraces aforados de 250 mL 6 Matraces aforados de 100 mL 1 Pipeta volumtrica de 5 mL 1 Pipeta volumtrica de 25 mL 1 Pipeta volumtrica de 50 mL 1 Termmetro

38

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL: 1. Preparar en un matraz aforado de 250 mL una solucin de cido actico de

concentracin 1.0 M. (solucin A) 2. Tomar de la solucin A 5 mL y aforar a 250 mL (solucin B).

Tomar de la solucin A 5 mL y aforar a 100 mL (solucin C)

Tomar de la solucin A 10 mL y aforar a 100 mL (solucin D)

Tomar de la solucin A 20 mL y aforar a 100 mL (solucin E)

Tomar de la solucin A 25 mL y aforar a 100 mL (solucin F)

Tomar de la solucin A 50 mL y aforar a 100 mL (solucin G)

Tomar de la solucin A 75 mL y aforar a 100 mL (solucin H)

Y por ltimo considerar la solucin de cido actico de concentracin 1 M.

3. De cada una de estas soluciones, tomar una alcuota de 25 mL y adicionar a cada

frasco de 100 mL en cuyo fondo se tiene 1 g de carbn activado. (Comenzar de la

menos concentrada a la ms concentrada).

4. Agitar vigorosa y homogneamente durante 5 min todas las soluciones de cido actico

en carbn activado y posteriormente dejar reposar 120 min sin agitacin. (Tomar un

intervalo de 2 min para cada concentracin).

5. Posteriormente filtrar el carbn activado y titular una alcuota de 5 mL del excedente de

cido actico con NaOH 0.1 N usando fenolftalena como indicador.

NOTA: El carbn se debe activar con anticipacin, por lo tanto calentar a 125 C durante 1 hora.

Es importante sealar que se debe mantener siempre el mismo tiempo de adsorcin y el mismo

tiempo de agitacin para cada una de las soluciones de cido actico.

ORIENTACIN PARA EL TRATAMIENTO Y DISPOSICIN DE RESIDUOS: El carbn activado puede reutilizarse mediante un tratamiento de purificacin y posterior

reactivacin, por lo cual no se debe desechar. Las soluciones de cido actico neutralizadas

pueden desecharse a la tarja.

39

TABLA DE RECOPILACIN DE DATOS:

Soluciones V gastado de NaOH 0.1 M (mL)

B

C

D

E

F

G

H

A

INSTRUCCIONES PARA LA ELABORACIN DEL REPORTE: 1) Haga una grfica de la cantidad adsorbida en funcin de la concentracin de las soluciones

de cido actico y compruebe si cumple con la ecuacin de Henry. Calcule su constante k.

Establezca su validez.

2) En que suposiciones se basa Langmuir para presentar su isoterma. Compruebe su ecuacin

y calcule sus constantes Vm y k. Establezca su validez.

3) Pruebe la ecuacin de Freundlich. Calcule sus constantes k y n.

4) Compare las constantes de la isoterma de Langmuir con las constantes de la Isoterma de

Freundlich. Anote tus observaciones. Tiene algn significado fsico stas constantes?

Explique ampliamente su respuesta.

5) Explique Qu tipo de adsorcin es la del cido actico sobre el carbn activado?

6) En base a que tcnicas experimentales puede demostrar su respuesta a la pregunta

anterior?

40

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL No. 6 ISOTERMAS DE ADSORCIN DE CIDO ACTICO SOBRE CARBN ACTIVADO.




TABLA DE RECOPILACIN DE DATOS:

Soluciones V gastado de NaOH 0.1 M (mL)

B

C

D

E

F

G

H

A

41

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL No. 7 PREPARACIN, DIFUSIN Y PURIFICACIN DE SISTEMAS DISPERSOS.

INTRODUCCIN:

La ciencia de los coloides trata de los sistemas en los que uno o varios de los

componentes tienen al menos una dimensin dentro del intervalo de 1 nm y 1 m. Se dice que

ciertas partculas estn en estado coloidal si estn finamente divididas y se dispersan en un

medio en el cual conservan su identidad como partcula. Estas partculas constituyen la fase

dispersa y el medio recibe el nombre de medio de dispersin. Estas partculas presentan

difusin, el coeficiente de difusin se define como el nmero de molculas que atraviesan, o se

difunden por unidad de rea en la unidad de tiempo bajo un gradiente de concentracin unitaria

En funcin de las combinaciones posibles de los diferentes estados de agregacin en

que se pueden encontrar ambas fases se tienen diversos tipos de dispersiones coloidales como

son: aerosoles, espumas, emulsiones, geles.

La ciencia de los coloides es importante en la aplicacin de tcnicas fisicoqumicas en el

estudio de sistemas naturales, por ejemplo en protenas, as tambin se utiliza en polmeros

sintticos, en las industrias de plsticos, gomas, pinturas, detergentes, papel, suelos, productos

alimenticios, tejidos, en tcnicas como la precipitacin, cromatografa, intercambio inico,

flotacin y catlisis heterognea .

OBJETIVOS:

Conocer los mtodos de preparacin de sistemas coloidales.

Preparar sistemas coloidales por el mtodo de condensacin y por el mtodo de

dispersin, as como establecer sus diferencias.

Analizar de forma cualitativa las diferencias existentes entre una solucin de

electrolitos y una solucin coloidal.

Conocer los diferentes mtodos de purificacin de sistemas coloidales y aplicar el

mtodo de dilisis.


1. Qu es un sistema coloidal y qu factores contribuyen en la naturaleza de estos

sistemas?

2. Cules son las diferencias principales diferencias entre un sistema coloidal y una

solucin verdadera.

42

3. Cuntos y cules son los mtodos de preparacin de los sistemas coloidales?

4. Menciona los diferentes mtodos de purificacin de los sistemas coloidales.

5. Qu funcin tiene una membrana dializadora? Cul es el pre-tratamiento que debe

realizarse para usarla de forma apropiada?

6. Describir el Movimiento Browniano.

7. Explica el fenmeno de la Difusin y variables que lo afectan.

8. Menciona algunas aplicaciones del fenmeno de Difusin.




MATERIAL REACTIVOS

Por equipo:

5 Matraces erlenmeyer de 25 mL Yoduro de potasio 0.1 N

1 Matraz erlenmeyer de 50 mL Nitrato de plata 0.1N

3 Pipetas graduadas de 10 mL Cloruro frrico al 32%

2 Pipetas volumtricas de 1 mL Solucin jabonosa 1%

1 Pipeta volumtrica de 5 mL Azul de bromofenol 1%

2 Vasos de precipitados de 150 mL Gelatina en polvo

1 Vaso de precipitados de 500 mL Benceno

1 Embudo de vidrio de cola chica Azufre

2 Tubos de ensayo corto Etanol

2 Tubos de ensayo de 15 mL con tapn de hule Agua Destilada

1 Vaso de precipitados de 50 mL

1 Termmetro 0 - 120 C

1 Varilla de vidrio

1 Piseta

1 Parrilla

1 Vidrio de reloj

43

1 Esptula

Papel filtro Whatman No. 32

Por grupo:



1 Mortero de porcelana con mango

1 Liga que deber traer el equipo

1 Pliego de papel celofn transparente que deber traer el equipo

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL: PREPARACIN DE LOS SISTEMAS COLOIDALES

1.- SOL DE YODURO DE PLATA.

En un matraz erlenmeyer de 50 mL, colocar 1 mL de KI 0.1N y diluir hasta 12.5 mL. En otro

matraz de 25 mL colocar 0.5 mL de AgNO3 0.1 N y diluir tambin a 12.5 mL. Agitando, se vierte

poco a poco la solucin de AgNO3 sobre la de KI. Observar el momento de reunir las

soluciones. Dejar reposar 10 minutos. Anotar las observaciones.

2.- SOL DE FIERRO (III).

Verter en 100 mL de agua en ebullicin, 1.6 mL de solucin de FeCl3 al 32 %. Observar el

momento de unin entre los lquidos y anotar las observaciones.

3.- COLOIDE DE BENCENO.

En dos tubos de ensayo conteniendo 8 mL de agua destilada, agregar en el primero 0.5 mL de

benceno y en el segundo 0.5 mL de benceno y 1 mL de solucin jabonosa. Agitar

vigorosamente cada tubo de ensayo y anotar las observaciones.

44

4.- COLOIDE DE AZUFRE.

Preparar una solucin saturada con azufre en 10 mL de etanol y se filtra. Se toman 2 mL de

solucin filtrada y se vierten poco apoco y agitando sobre 20 mL de agua destilada. Observar y

anotar.

5.- COLOIDES DE GELATINA.

Preparar 25 mL del sol de gelatina al 4% en agua en ebullicin. Vaciar 5 mL del sol de gelatina

en cada uno de los tubos de ensaye cortos teniendo cuidado de resbalar el lquido por las

paredes para que no forme espuma.

Para el primer tubo de ensayo enfriar lentamente la gelatina y anotar observaciones. Para el

segundo tubo de ensayo enfriar rpidamente y cuando la gelatina haya solidificado agregar

2 mL de una solucin de azul de bromofenol al 1%, realizar observaciones durante una semana.

PURIFICACIN DEL SOL DE FIERRO (III) MEDIANTE DILISIS

1. Hacer una bolsa con el papel celofn. (Ver nota)

2. Introducir el sol de Fierro (III) en la bolsa.

3. Sellar perfectamente la parte superior de la bolsa con la liga.

4. Colocar la bolsa dentro de un vaso de precipitado de 500 mL el cual debe contener 250

mL de agua destilada.

5. Comprobar la dilisis mediante mediciones de pH o de conductividad.

NOTA: La membrana de celofn debe someterse a un proceso de pre-tratamiento para

utilizarla.

ORIENTACION PARA EL TRATAMIENTO Y DISPOSICIN DE RESIDUOS: A reserva del coloide de gelatina que no se considera desecho peligroso, los desechos de los

otros coloides debern depositarse en los frascos etiquetados como desechos.

45


SISTEMA COLOIDAL OBSERVACIONES

YODURO DE PLATA

SOL DE FIERRO III

BENCENO

AZUFRE

GELATINA

Tubo 1

Tubo 2

Tiempo

Avance

DIALISIS


1) Presente en una tabla las observaciones realizadas de los sistemas coloidales.

2) Clasifique a los sistemas coloidales segn el mtodo de preparacin.

3) Explique a qu se debe que todos los soles preparados son coloridos.

4) Justifique la relacin entre la dispersin de la luz con el tamao de partcula.

5) Realice los siguientes grficos: en el primero la penetracin media en funcin del tiempo

( y en el otro , para el coloide de gelatina con azul de bromofenol.

6) Calcule el coeficiente de difusin en funcin de la penetracin media para el coloide de

gelatina con azul de bromofenol.

7) Adems de la medicin del pH o la conductividad, que otras pruebas pueden hacerse

para que demuestre que se logr la dilisis.

46

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL No. 7 PREPARACIN, DIFUSIN Y PURIFICACIN DE SISTEMAS DISPERSOS

HOJA DE RESULTADOS PARA EL PROFESOR

Integrantes del equipo:


SISTEMA COLOIDAL OBSERVACIONES

YODURO DE PLATA

SOL DE FIERRO III

BENCENO

AZUFRE

GELATINA

Tubo 1

Tubo 2

Tiempo

Avance

DIALISIS

47

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL No. 8 PROPIEDADES ELCTRICAS DE SISTEMAS DISPERSOS.

INTRODUCCIN. La mayora de las sustancias adquieren carga elctrica superficial cuando se ponen en

contacto con un medio polar, como por ejemplo, el agua. Es posible tambin adquirir una carga

neta (superficial) por una adsorcin desigual de iones opuestos. La adsorcin inica puede ser

positiva o negativa. Las superficies en contacto con medio acuosos se cargan con mayor

frecuencia de modo negativo que del positivo. Otro camino por el cual se puede adquirir carga

superficial es por la disolucin de iones. Las sustancias inicas pueden adquirir una carga

superficial en virtud de una disolucin desigual de los iones de signo contrario que las

constituyen. Generalmente la doble capa elctrica se considera constituida por dos regiones:

una interior que puede incluir iones adsorbidos y una regin difusa en la que los iones se

distribuyen segn influencia de las fuerzas elctricas y de movimientos trmicos al azar.

Modelo de doble capa compacta. Considera la existencia de una doble capa de cargas, unas localizadas en el lado de la

superficie cargada y otras del lado de la solucin, comportndose el conjunto como un

condensador de placas paralelas. La capacidad de la doble capa debe ser constante y

depender nicamente de la superficie y de la separacin entre las dos capas, de modo que el

potencial variar linealmente con la distancia a la superficie cargada y el gradiente estar dado

por la densidad de carga superficial. El modelo de Helmholtz supone un modelo rgido y no

considera efectos de agitacin trmica y consecuentemente no considera la distribucin de

iones que esta agitacin puede traer.

Modelo de doble capa difusa. Este modelo fue propuesto por Gouy-Chapman y fue el primer tratamiento cuantitativo

de doble capa difusa. El modelo est basado sobre las siguientes consideraciones:

1) La superficie es plana, de extensin infinita y cargada uniformemente.

2) Los iones de la parte difusa de la doble capa son cargas puntuales distribuidas de

acuerdo con la distribucin de Boltzman.

3) El disolvente influye en la doble capa a travs de su constante dielctrica, la cual se

considera constante (igual) en toda la parte difusa.

4) La existencia de un nico electrolito simtrico y con carga Z.

48

OBJETIVOS:

Estudiar el fenmeno de Adsorcin asociado a los sistemas coloidales a travs de

los diferentes modelos de Doble Capa Elctrica.

Comprobar experimentalmente la modificacin del potencial zeta de un sistema

disperso, por medio de la adicin de un electrolito y la manera en que lo afecta.

Conocer las maneras de estabilizar y desestabilizar un sistema coloidal.

Demostrar experimentalmente que los sistemas coloidales presentan carga en

solucin.

Comprender la importancia del Potencial Zeta o Potencial Electrocintico.

Analizar las reglas de Shulze-Hardy y la relacin que tienen con la estabilidad de los

Sistemas Coloidales, as como el concepto de Coloide Protector.


1. Describa un Sistemas Dispersos o Sistemas Coloidales.

2. Describa los Modelos de Doble Capa Compacta y Doble Capa Difusa.

3. Mencione la importancia del Potencial Z o Potencial Electrocintico.

4. Enuncie las Reglas de Shulze-Hardy.




MATERIAL REACTIVOS

Por equipo: Por grupo:

10 Tubos de ensayo largos 2 huevos para la solucin acuosa de Albumina, que los alumnos debern traer

1 Gradilla 50 mL de Sol. acuosas Cu (NO3)2 1M, 0.1 M, 0.01 M, 0.001 M, 0.0001 M.

2 Pipetas graduadas de 1 mL 50 mL de Solucin de Grenetina 3%

1 Propipeta 20 mL Agua destilada

1 Piseta

49

Por grupo:

1 Embudo grande de cola corta

2 Vasos de precipitado de 1L

5 Pipetas graduadas de 10 mL

1 Esptula

1 Vidrio de reloj

Algodn y gasa que debern traer los alumnos

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL: 1.- Romper 2 huevos, extraer la clara y verter en un vaso de precipitado de 1L perfectamente

lavado y enjuagado con agua destilada. Tenga cuidado de no reventar la yema.

2.- Agregar la cantidad suficiente de agua hasta completar aproximadamente 850 mL de

solucin de Albmina.

3.- Filtrar a travs de un embudo (perfectamente lavado y enjuagado con agua destilada) con

ayuda de un algodn y gasa colocndolos en el fondo del embudo.

4.- Recibir la solucin filtrada en un vaso de precipitado de 1 L.

5.- Rotular los 10 tubos de ensayo y a los primeros 5 agregar 10 mL de la solucin de albmina

a cada uno.

6.- Posteriormente agregar 1 mL de nitrato cprico:

Tubo de

ensayo Concentracin de

Cu(NO3)2

1 1.0 M 2 0.1 M 3 0.01 M 4 0.001 M 5 0.0001 M

7.- A otros 5 tubos de ensayo agregar primero 1mL de la solucin de grenetina al 3%,

posteriormente 10 mL de albmina y luego 1mL de cada concentracin del electrolito.

8.- Homogenizar cada tubo de ensayo y anotar observaciones

50

NOTA: Si por alguna razn se utiliza mayor o menor nmero de huevos y/o se vara la dilucin de la

Albmina de acuerdo con lo planteado, deber hacerse una dilucin mayor o menor de

grenetina.

ORIENTACIN PARA EL TRATAMIENTO DE DISPOSICIN DE RESIDUOS:

Depositar el frasco de residuos asignado para su posterior confinamiento.


Sistemas que agreg previamente grenetina.

TUBO

[ Cu (NO3)2 ]

OBSERVACIONES ANTES DE HOMOGENIZAR (interfase)

OBSERVACIONES DESPUS DE HOMOGENIZAR

1

1M

2

10-1M

3

10-2M

4

10-3M

5

10-4M

TUBO

[ Cu (NO3)2 ]

OBSERVACIONES ANTES DE HOMOGENIZAR


6

1M

7

10-1M

8

10-2M

9

10-3M

10

10-4M

51

INSTRUCCIONES PARA LA ELABORACIN DEL REPORTE: Para la elaboracin del reporte, se seguir la estructura siguiente:

1) Anote todas las observaciones que considere necesarias para cada sistema despus de

haber adicionado el electrolito a diferentes concentraciones a la solucin de albmina. Y

despus para cada sistema cuando se ha adicionado la grenetina.

2) Investigue que carga presenta la albmina y explique Por qu flocula la Albmina a la

adicin del electrolito a diferentes concentraciones?

3) Investigue Porque la solucin de Albmina no flocula en presencia de la solucin de

gelatina?

4) Investigue lo que es Coloide Protector y escribe algunos ejemplos de ellos.

5) Tome en cuenta las diferencias entre Coloides Hidroflicos e Hidrofbicos y considrelo en su

reporte.

6) Investigue los parmetros que determinan la Estabilidad de los sistemas dispersos y

antelos.

7) Investigue y relacione la importancia del Potencial Electrocintico o Potencial Z y explique

cmo vara el potencial Z con la temperatura y con el aumento de la concentracin de

electrolito, el cual es de signo opuesto al del coloide.

8) Investigue dos mtodos o tcnicas experimentales diferentes a las que se utiliz en

laboratorio, para determinar las propiedades electrocinticas de los sistemas dispersos.

9) Escriba las reglas de Shulze-Hardy.

10) Escriba algunas aplicaciones de las propiedades elctricas de los sistemas coloidales.

11) Concluya.

52

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL No. 8 PROPIEDADES ELCTRICAS DE SISTEMAS DISPERSOS.


Integrantes del equipo:


Sistemas que agreg previamente grenetina.

TUBO

[ Cu (NO3)2 ]

OBSERVACIONES ANTES DE HOMOGENIZAR (interfase)


1 1M

2 10-1M

3 10-2M

4 10-3M

5 10-4M

TUBO

[ Cu (NO3)2 ]

OBSERVACIONES ANTES DE HOMOGENIZAR


6

1M

7

10-1M

8

10-2M

9

10-3M

10

10-4M

53

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL No. 9 DETERMINACIN DE LA VISCOSIDAD DEPENDENCIA CON LA TEMPERATURA.

INTRODUCCIN: La viscosidad es una propiedad de los fluidos y es la oposicin de un fluido a las deformaciones

tangenciales. Cuando un fluido que no tiene viscosidad se llama fluido ideal. Un fluido es de

alta viscosidad cuando la resistencia a fluir es grande.

La viscosidad se advierte con el rozamiento que se registra entre las sucesivas capas de un fluido. Al arrastrar la superficie de un fluido, las capas inferiores se movilizan de manera ms lenta que la superficie ya que son afectadas por la resistencia tangencial. La viscosidad, por lo

tanto, se manifiesta en los fluidos en movimiento (donde las fuerzas tangenciales entran en

accin). La viscosidad de los fluidos se mide a travs del coeficiente de viscosidad, un

parmetro que depende de la temperatura. La mayora de los materiales disminuyen su viscosidad con la temperatura; la dependencia es exponencial y puede haber variaciones de hasta un 10% por cada grado C modificado.

OBJETIVOS:

Comprender el concepto de viscosidad y las variables de las que depende.

Utilizar y comprender el manejo del viscosmetro de Brookfield.

Determinar experimentalmente la dependencia de la viscosidad con la temperatura.

Determinar las constantes de la ecuacin de Andrade.

Predecir valores de viscosidad a diferentes temperaturas.

http://definicion.de/temperatura/

54


1. Qu es la viscosidad y en que unidades se expresa? Explique.

2. De qu variables depende la viscosidad y explique cada una de ellas anotando la

ecuacin que describe su comportamiento.

3. Cuntos tipos de viscosidad hay? Describa brevemente cada uno de ellos. Escriba su

ecuacin correspondiente.

4. Escriba los tipos de viscosmetros que existen y describa ampliamente el que utilizar

en el laboratorio.

5. Por qu es necesario utilizar un factor de correccin (Factor Finder) para calcular la

viscosidad?

6. Qu es un lquido Newtoniano y no Newtoniano? Cmo distinguira uno de otro?

7. Qu es la reologa?




MATERIAL REACTIVOS

Por equipo:

1 Viscosmetro Brookfield Modelo RVT 250 mL de Nctar de durazno

1 Vaso de precipitado de 1 L 250 mL de Shampoo

3 Vasos de precipitado de 250 mL 250 mL de Aceite mineral

1 Parrilla con agitacin magntica 250 mL de Melox (suspensin)

1 Piseta Alcohol etlico

1 Agitador magntico Agua destilada

1 Manguera de hule ltex mediana

55

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL: 1.- Lavar perfectamente el material de vidrio y secar el agua remanente.

2.- Enjuagar los husos del viscosmetro con la solucin de etanol/agua al 15 %.

3.- Introducir dentro del vaso de precipitado de medio litro, la solucin a la que se determinar la

viscosidad (shampoo, nctar o Melox), asegurarse que el volumen de la solucin rebase, al

menos, un tercio de la longitud del huso.

Para el viscosmetro Brookfield manual se tiene que:

4.- Ajustar el tripie del viscosmetro. Para ello mover o ajustar los tornillos de cada una de las

patas del tripie, hasta que la burbuja de aire del nivelador quede dentro del crculo negro.

5.- Atornillar el huso #1 a la flecha central del cabezal del viscosmetro, ubicada en la parte

inferior de ste. (Observar que la cuerda de la flecha es izquierda).

6.- Antes de realizar la primera determinacin de viscosidad, (de acuerdo a las indicaciones de

su asesor), asegurar que el fluido dentro del vaso de precipitado se encuentre en equilibrio

trmico con el bao exterior de temperatura constante.

7.- Seleccionar la menor velocidad del viscosmetro, utilizando la perilla en forma de dado.

Encender el aparato y simultneamente subir y soltar el interruptor de lectura, ubicado en la

parte posterior-superior del cabezal.

8.- Esperar a que la aguja del dial (en color rojo) de 3 vueltas mnimo para homogenizar su

resistencia al fluir. S la aguja del dial del viscosmetro queda fuera del intervalo de lectura,

pruebe con el huso # 2 y as sucesivamente.

9.- S el viscosmetro no registra lectura nuevamente, aumentar la velocidad probando con el

huso # 1, luego con el huso # 2, # 3 y as sucesivamente hasta que se registre lectura.

10.- Determinar las lecturas del fluido a las Temperaturas 20, 30, 40, 50 y 60C, y calcular,

mediante el Factor Fnder (F), su valor de viscosidad de acuerdo al modelo del viscosmetro,

velocidad y # de huso. (Consulte con su asesor).

56

Tabla para calculo Factor Fnder (F) por el que hay que multiplicar las medidas de r.p.m. obtenidas de acuerdo al huso y velocidad empleadas.

RV RV RV RV RV RV RV

Huso 1 Huso 2 Huso 3 Huso 4 Huso 5 Huso 6 Huso 7

V F V F V F V F V F V F V F

0.5 200 0.5 800 0.5 2M 0.5 4M 0.5 8M 0.5 20M 0.5 80M

1 100 1 400 1 1M 1 2M 1 4M 1 10M 1 40M

2 50 2 200 2 500 2 1M 2 2M 2 5M 2 20M

2.5 40 2.5 160 2.5 400 2.5 800 2.5 1.6M 2.5 4M 2.5 16M

4 25 4 100 4 250 4 500 4 1M 4 2.5M 4 10M

5 20 5 80 5 200 5 400 5 800 5 2M 5 8M

10 10 10 40 10 100 10 200 10 400 10 1M 10 4M

20 5 20 20 20 50 20 100 20 200 20 500 20 2M

50 2 50 8 50 20 50 40 50 800 50 200 50 800

100 1 100 4 100 10 100 20 100 400 100 100 100 400

Observaciones:

La seleccin de huso se hace de acuerdo a dos criterios fundamentales: el primero es

que la medicin de la viscosidad de disoluciones poco viscosas se har con husos de

gran rea de contacto y las disoluciones muy viscosas con husos de menor rea de

contacto. El segundo criterio establece que la velocidad a que gire el huso ser mayor

en disoluciones con alta viscosidad y menor en los casos de baja viscosidad.

57

ORIENTACIONES PARA EL TRATAMIENTO Y DISPOSICIN DE RESIDUOS: Los reactivos utilizados en el experimento se pueden colocar en los frascos originales si no se

contaminaron, ya que pueden reutilizarse en semestres posteriores.

TABLAS DE RESULTADOS EXPERIMENTALES: 1.- Llene la siguiente tabla con los resultados experimentales.

Muestra T = 20 C T = 30 C T = 40 C T=50 C T = 60 C

Nctar

Shampoo

Aceite Mineral

Melox

58

INSTRUCCIONES PARA LA REALIZACION DEL REPORTE:

1) Anote los valores de viscosidad asociados a cada valor de temperatura y elabore su

grafica correspondiente. Explique dicho comportamiento.

2) A partir de la ecuacin en su forma lineal, proponga la ecuacin emprica.

3) Determine la energa de activacin y el factor pre-exponencial. Cul es su significado

fsico? Explique.

4) Por qu los lquidos puros presentan diferente valor de energa de activacin?

5) Existe alguna relacin entre el calor latente de vaporizacin y la energa de activacin?

6) Determine el valor de la viscosidad a 30C.

7) Calcule el por ciento de error. Qu tan vlida es su ecuacin emprica?

8) Explique las causas del error anterior.

9) Investigue otras ecuaciones sobre la dependencia de la viscosidad con la temperatura.

En qu aspectos corrigen a la ecuacin que usted utiliz?

10) Investigue al menos 3 aplicaciones en la industria del efecto de la temperatura sobre la

viscosidad, indicando en cada caso, el mtodo experimental utilizado para su

determinacin e indicando su bibliografa.

59


DETERMINACION DE LA VISCOSIDAD DEPENDENCIA CON LA TEMPERATURA




Muestra T = 20 C T = 30 C T = 40 C T=50 C T = 60 C

Nctar

Shampoo

Aceite Mineral

Melox

60

BIBLIOGRAFIA: 1 Adamson, Arthur. Physical Chemistry of Surfaces. 5th ed. Ed. John Wiley & Sons.

New York. 1990

2 Berg, J.C. An Introduction to Surfaces and Colloids. A Bridge to Nanoscience. Ed.

World Scientific. USA. 2009

3 Binks, B. ; Horozov, T. S. Colloidal Particles at Liquid Interfaces. Ed. Cambridge

University Press. USA. 2006

4 Birdi, K. S. Handbook of Surface and Colloid Chemistry. 3rd ed. Ed. CRC Press. New

York. 2009

5 Butt, Hans J. Physics and Chemistry of Interfaces. 2nd ed. Ed. Wiley-VCH. USA. 2006

6 Friedli, Floyd R. Detergency of Specialty Surfactants. Ed. Marcel Dekker Inc. New

York. 2001

7 Goodwin, J.W. Colloids and Interfaces with Surfactants and Polymers: An

Introduction. Ed. Jonh Wiley & Sons. USA. 2004

8 Hiemenz, P. C. ; Rajagolapan, R. Principles of Colloid and Surface Chemistry. 3rd

ed. Ed. Marcel Dekker. New York. 1997

9 Holmberg, Krister. Novel Surfactants: Preparation, applications and biodegradability.

Ed. Marcel Dekker. New York. 2003

10 Hunter, R. J. Introduction to Modern Colloid Science. Ed. Oxford university Press.

1993

11 Israelachvili, J. Intermolecular and Surface Forces. 3th ed. Ed. Academic Press.USA.

2003

12 Jirgensons, B.; Straumanis, M. E. Compendio de Qumica Coloidal. Ed. CECSA.

Mxico. 1965

13 Pashley, R.; Karaman, M.E.; Applied Colloid and Surface Chemistry. Ed. Wiley. USA,

2010.

14 Rosen, M.J. Surfactants and Interfacial Phenomena. 2nd ed. Ed. Wiley-Interscience,

USA. 1989

15 Shaw, J. Duncan. Introduccin a la Qumica de Superficies y Coloides. Ed.

Alhambra. Madrid. 1977

16 Shaw, J. Duncan. Introduction to Colloid and Surface Chemistry. 4th ed. Ed.

Butterworth-Heinemann. Oxford. 2000

61

17 Tadros, T. F. Colloids and Interface Science Series. Vol. 1: Colloid Stability. Ed.

Wiley-VCH. Germany. 2007

18 Toral, Ma. Teresa. Fisicoqumica de Superficies y Coloides. Ed. Urmo. Espaa. 1973

esqueleto Q.pdfINTRODUCCIN.

Documents

Manual FQ III