DETERMINACIÓN DE R

OBJETIVOS: Medir experimentalmente la constante de los gases R.

MATERIALES:

●     Tubo graduado

●     Tapón agujereado

●     Alambre de cobre

●     Magnesio

●     Ácido clorhídrico comercial

●     Termómetro

●     Vaso de precipitados grande

SEGURIDAD:

●     No usar lentillas al manejar el ácido.

●     Usa gafas de seguridad y guantes para manejar el ácido.

●     El ácido clorhídrico comercial es fumante (desprende vapores de HCl). Evitar inhalarlo. Si es preciso, manejarlo bajo campana de gases o en lugar bien ventilado.

●     El ácido clorhídrico es corrosivo, en caso de contacto con la piel, lavar con agua abundante.

PROCEDIMIENTO:

1.    Pesa uno de los trozos de magnesio en la balanza analítica. Si se aprecia signos de óxido (no está brillante y limpio), introducirlo brevemente en un poco de ácido clorhídrico: agua 1:1 para eliminarlo, enjuagarlo con agua y secarlo con papel antes de pesarlo.

2.    Engánchalo al hilo de cobre.

3.    Llena el vaso de precipitados grande con agua.

4.    Vierte unos 2 mL de ácido clorhídrico concentrado en el tubo graduado.

5.    Llénalo hasta arriba con agua, vertiendo ésta lentamente para evitar en lo posible la mezcla y difusión del clorhídrico concentrado, que, por su mayor densidad, permanecerá en el fondo del tubo.

6.    Coloca el tapón agujereado al tubo, haciendo que el trozo de magnesio enganchado al hilo de cobre quede dentro  del tubo, y fijado por el tapón.

7.    Invierte rápidamente el tubo e introdúcelo en el vaso de precipitados anteriormente llenado con agua.

8.    Deja que la reacción transcurra: el gas liberado se acumula dentro del tubo, desplazando al agua, y posibilitando su medida.

9.    Una vez terminada la reacción, nivel el tubo verticalmente para hacer que el nivel del agua dentro y fuera coincidan. En ese momento, anota el volumen marcado por el gas en el tubo. Anota también la temperatura del agua y la presión atmosférica, que coincide con la del gas del interior del tubo.

10.  Los líquidos pueden tirarse por el desagüe.

11.  Repite el experimento completo con otros dos trozos de magnesio.

TAREAS:

1.    Averigua qué reacción tiene lugar entre el magnesio y el clorhídrico y cuál es la ecuación de los gases perfectos que nos va a permitir calcular R.

2.    Organiza los datos en una tabla. Ten en cuenta que el gas atrapado sobre agua contiene también vapor de agua, y por lo tanto la presión total (atmosférica) es la suma de la del gas producido y del vapor de agua. Para obtener la del gas, hay que restar la presión de vapor del agua a la temperatura medida, que debes buscarla en la bibliografía. Incluye en la tabla todos los datos necesarios para calcular R y el valor calculado para cada trozo de magnesio.

3.    Pon un ejemplo de los cálculos necesarios para calcular un valor de R.

4.    Calcula la media y desviación del valor de R medido.

5.    Compara el valor obtenido con la bibliografía y calcula la diferencia en tanto por ciento.

6. Evalúa el procedimiento en cuanto a precisión y exactitud de los resultados. Expón detalladamente debilidades y fuentes de error del método y soluciones para las mismas.

RESULTADOS:

Peso del trozo de magnesio 1 = 0.0069

19ºC

7.6 mL

Peso del trozo de magnesio 2 = 0.0144

19ºC

15.5mL

R = pV * Pat / m * T ; n = gr/PM

1028 - 22 = 1006 mbar = 0,98 atm

PM (Mg) = 24.3

R₁ = 0.98 * 0.0076 * 24.3 / 0.0069 * 292 = 0.1809864 / 2.0148 = 0.089

R₂ = 0.98 * 0.0155 * 24.3 / 0.0144 * 292 = 0.369117 / 4.2048 = 0.087

	Trozo de magnesio 1	Trozo de magnesio 2
Peso (g)	0,0069	0,0144
Temperatura (Kelvin)	292	292
disolución restante (mL)	7,6	15,5
Valor de R	0,089	0,087

CONCLUSIÓN:

Cuanto más magnesio haya, más HCl se consumirá en la reacción química. Cuando el trozo de magnesio reacciona con el ácido clorhídrico, el ácido clorhídrico se va consumiendo poco a poco, pero a la vez, el magnesio va desapareciendo. La reacción química produce cloruro de magnesio e hidrógeno gaseoso. Los datos han sido obtenidos con la fórmula que aparece en el apartado de RESULTADOS. La reacción química que se lleva acabo es la siguiente:

Mg + HCl ----> ClMg + H2O

EVALUACIÓN:

En esta práctica tuvimos fallos durante la elaboración, ya que el trozo de magnesio se cayó del alambre y pensamos que si que influiría en el resultado final, por lo que repetimos la elaboración tres veces obteniendo dos datos. También nos equivocamos cuando calculamos R ya que no salía lo especulado anteriormente por el profesor. Este fallo de cálculo se debía a que uno de los datos no estaba en la medida necesaria para calcular R.