Colorímetro

PRÁCTICA 3

COLORIMETRÍA E INCERTIDUMBRE

Prof. Héctor M. Fragoso

25 de febrero 2016

Karen Altamirano Suarez

María De Iturbide Benet

Carolina Madrazo Guzmán

Francisco Javier Adán Márquez

Dora Miriam Díaz Luna

Lourdes María Arias Hernández

Meztli Arroyo Blanco

INTRODUCCIÓN

PRINCIPIO DE INCERTIDUMBRE

En la primera práctica sobre la física del agua se usaron una serie de materiales para construir un equipo similar al voltámetro de Hoffman para poder separar una molécula de agua en hidrógeno y oxígeno. En la tercera práctica se utilizó un equipo de vernier para poder medir las distintas concentraciones de agua y sulfato cúprico. Después de haber analizado cada uno de los procesos realizados en cada práctica podemos concluir que el equipo de vernier, utilizado en la tercera práctica, es exacto a diferencia del construido en clase (voltámetro de Hoffman).

COLORÍMETRO

Las técnicas colorimétricas se basan en la medida de la absorción de radiación en la zona visible por sustancias coloreadas. En algunas ocasiones, la muestra que deseamos determinar no posee color por sí misma; en tal caso, es preciso llevar a cabo un desarrollo de color empleando reactivos que den lugar a sustancias coloreadas con la muestra que interesa estudiar. El colorímetro de Vernier está diseñado para determinar la concentración de un líquido analizando su intensidad de color, que demuestra la ley de Lambert Beer. El color de una solución puede ser inherente o derivado añadiendo otro reactivo.

MATERIALES

+Equipo Vernier                                                +Solución de CuSO4

+Logger Demo Pro (para Mac)                         +Agua

+6 tubos de ensayo                                          +Papel

+1 pipeta de 10 ml                                            +2 vasos de precipitado de 100 ml

+Vernier Colorímetro o Espectrómetro

PREGUNTAS 

1- ¿Cuál es la concentración molar de la prueba desconocida de la 2da solución Sulfato de Cobre?

• 0.48mol/L

2- ¿Qué factores están incluidos en la Ley de Beer para determinar cuánta luz pasa por una solución líquida?

Los factores que influyen en la ley de Beer son:

• La cantidad de soluto presente en la solución.
• La longitud de onda.

3- ¿Cómo afectaría a los resultados si se dejaran las huellas digitales en los lados de la laminilla que queda en la línea de la luz del espectrómetro?

• La marca de los dedos impediría que la luz pasara correctamente por lo que los datos arrojados por el aparato serían erróneos. La huella digital tendría el mismo efecto que él soluto, refracta la luz.

4- ¿Cuándo este método de prueba para determinar la concentración de la solución de NaCl?

• Sí, porque en NaCl el sodio actuaría como soluto (no dejaría pasar la luz ) y el cloro actuaría como solvente (dejaría pasar la luz).

EJERCICIOS

1-Resolver el problema de la práctica que pide encontrar la cantidad de CuSO4 en gramos para una concentración de .4M, para poder preparar 100ml.

CuSO4= 159.56 gramos

R (0.4M)=63.82  

2-Lo mismo que en el (1-), pero para el CuSO4 5H2O (sulfato cúprico) utilizado en clase.

5H2O= 90.02 gramos

R (0.4 M)= 36.008

MÉTODOS

En ésta práctica nos dieron dos recipientes, uno con agua (el grande) y uno con sulfato de cobre (el pequeño). En 5 tubos de ensayo los mezclamos a diferentes concentraciones/porciones usando una pipeta de 10ml; tubo 1 (8 y 2), tubo 2 (6 y 4), tubo 3 (4 y 6), tubo 4 (2 y 8), tubo 5 (10) y tubo 6 (sobra de CuSO4). Primero calibramos el calorímetro o espectrómetro del equipo Vernier con una muestra de agua y luego, usando la aplicación para Mac de LoggerPro, empezamos a medir los niveles de colorimetría de las diferentes mezclas. Llenamos con cada una de las mezclas una muestra en diferentes probetas, las cuales limpiamos perfectamente (antes y después de usarlas) y procedimos a colocar cada una de ellas en el interior del Equipo Vernier y nos marcó en la aplicación la gráfica con los valores de cada muestra. Al final limpiamos la mesa y dimos por acabada la práctica.

CONCLUSIONES

Esta práctica nos ayudó a ver y conocer lo que es la calorimetría, es muy interesante  porque por medio del colorímetro se mide el calor de una reacción química, y nos muestra los cambios físicos que tiene. La aplicación que utilizamos en clase nos permitió sacar la absorbancia de los diferentes tipos de mezclas y su calor específico. Nos sirvió de mucho porque se puede llevar a la experimentación y lo aprendido en el laboratorio antes de realizar nuestra práctica de calorimetría. En medicina también se puede emplear un modo indirecto calculando el calor de los organismos vivos que producen a partir de la producción de dióxido de carbono y de nitrógeno (urea en organismos terrestres) y del consumo de oxígeno.

REFERENCIAS

• http://www.quiminet.com/articulos/el-analisis-de-color-colorimetria-y-colorimetro-2704601.htm
• http://www.fisica.uson.mx/manuales/mecyfluidos/mecyflu-lab001.pdf

Funcionamiento del equipo

Un calibrador vernier o caliper es un instrumento de medida que permite leer con bastante precisión utilizando un conjunto de escalas. Utiliza una escala principal y otra escala secundaria la cual muestra un conjunto de líneas entre dos marcas. El  Vernier se utilizaba mayormente como instrumento de navegación, instrumento científico y como instrumento para realizar medidas de precisión.

Materiales

+Equipo Vernier                                            +Pastilla de Analgen

+Logger Demo Pro (para Mac)                     +Vinagre

+Bicarbonato de Sodio                                 +Limón

+Coca Cola                                                    +Salsa Valentina

+Agua                                                            +Pastilla de Analgen

Métodos

Este laboratorio empezó con el profesor dándonos el equipo Vernier. Después de conectarlo a la laptop nos dieron los demás materiales (bicarbonato y vinagre). Medimos el pH y la conectividad de ellos por separado. Después, los mezclamos en el matraz muy rápidamente para prevenir cualquier accidente. Con el tapón del equipo Vernier se midió la presión que se creó gracias a la reacción. Cuando la reacción pasó, medimos el pH y la conectividad de la mezcla. Después medimos el pH y la conectividad del limón y la Coca Cola. Luego mezclamos estas dos substancias y medimos la presión, la conductividad y el pH. Posteriormente medimos el pH y la conectividad de la salsa Valentina y luego la mezclamos con diferentes sustancias previamente medidas (limón, bicarbonato y analgésico Analgen) y después le pusimos a la mezcla una moneda para ver como cambiaba la mezcla, sobre todo midiendo la conductividad. Al tener todos los resultados digitales en sus tablas, continuamos por desconectar propiamente el equipo y limpiar nuestra mesa.

Resultados

NOMBRE	pH	CONDUCTIVIDAD	PRESIÓN
BICARBONATO	6	24.2	-
VINAGRE	5	300	-
BICARBONATO+VINAGRE	2.98	300	75
LIMÓN	2.31	300	-
COCA-COLA	2.38	300	-
LIMÓN+COCA-COLA +BICARBONATO	6.8	312	105
VALENTINA	3.23	0	-
VALENTINA+LIMÓN	3.20	302.8	-
VALENTINA+LIMÓN+MONEDA	3.70	316	-
VALENTINA+LIMÓN+MONEDA+ANALGÉSICO	3.10	305	-

Observaciones

 Limón, analgésico y salsa.

 Bicarbonato de Sodio y Agua.

Valentina, limón, moneda y analgésico.

 Vernier.

 Vernier.

Limón, analgésico y salsa.

Resultados de la conductividad y presión de los productos

PRACTICA 2

Practica 2 Funcionamiento del Equipo

ACTIVIDAD PRELIMINAR PARA

Bicarbonato de sodio y vinagre

En el experimento 2 las Investigaciones, del bicarbonato de sodio y vinagre, se buscan las propiedades físicas y químicas de bicarbonato de sodio y vinagre de su reacción.  Ahora va a emplear los conocimientos y habilidades que ha adquirido en química al probar la reacción producida por el bicarbonato de sodio y vinagre.

Como se recordará, el bicarbonato de sodio reacciona con el ácido acético en el vinagre para producir gas dióxido de carbono, agua, y una solución acuosa de acetato de sodio de acuerdo con la ecuación:

NaHCO₃(s) + HC₂H₃O₂(aq)   -->        CO₂(g) + H₂O(l) + NaC₂H₃O₂(aq)

En la Actividad Preliminar, utilizará un medidor de temperatura para determinar la entalpía de la solución de bicarbonato de sodio. Y ver las reacciones exotérmicas y endotérmicas presentes.

Después de completar la Actividad Preliminar, usted investigará del tema asignado. Utilice fuentes de referencia para obtener más información sobre el bicarbonato de sodio, vinagre, y su química antes de la planificación y la realización de su trabajo.

Así mismo se utilizaran otros dispositivos para medir PH, Presión y Conductividad.

Para los cuales se sugiere que busquen que otras sustancias distintas al Bicarbonato de Sodio y el Vinagre pueden ser útiles para que puedan observar el PH, la presión y la conductividad.

Se debe llevar una LAPTOP por equipo con el software LOGGER PRO DEMO, que pueden bajar de la página de http://www.vernier.com/downloads  para poder visualizar en sus equipos los gráficos y los resultados de sus mediciones.

Electrólisis

La electrólisis es el proceso mediante el cual se logra la disociación de una substancia llamada electrolito, en sus iones constituyentes (aniones y cationes), gracias a la administración de corriente eléctrica. El proceso debe proveer la energía para la disociación, más la energía para expandir los gases producidos. El agua (H2O), por medio de la energía suministrada por una batería, se puede disociar con moléculas diatómicas de hidrógeno y oxígeno (H2O y O2)

La electrólisis de una mol de agua, produce una mol de gas de hidrógeno, y media mol de gas de oxígeno en sus formas normales diatómicas.

Un detallado análisis del proceso, muestra el uso de potenciales termodinámicos.

Con los materiales, se intentó imitar los procesos que realiza el voltámetro de Hoffman, el cual se inventó para poder medir la carga eléctrica, y explicar cómo funciona la electrolisis del agua, mediante el cual ejerce una presión de los gases (hidrogeno y oxigeno).

Por lo tanto el agua como tal, es un compuesto, ya que solo es posible separarlo químicamente; y se comprobó que los gases que la conforman tienen propiedades diferentes y la unión de estos elementos químicos da como resultado el agua.

Como resultados se pudo apreciar que el tubo que estaba conectado al polo positivo, el caimán se oxido, lo que se notó con la presencia de óxido de cobre, que cuando se mezcla con el agua, le dio una coloración diferente. El tubo con el caimán conectado al lado negativo, empezaron a salir burbujas, de las cuales queda demostrada la presencia de hidrógeno, que se separaba del agua.

Como el hidrógeno es un gas, se pudo apreciar que dichas burbujas que salían eran del mismo gas separándose del oxígeno, el hidrógeno es un gas combustible que cuando se aplica fuego, se produce una pequeña explosión, en cambio el oxígeno demostró que el tubo con el caimán positivo  se oxido.

En conclusión mediante este procedimiento se llegó a la conclusión de que el agua es un compuesto y no un elemento, ya que el único medio por el cual se puede separar es químicamente; también se comprobó que los gases por los que está compuesta el agua tienen diferentes propiedades y la unión de estos elementos químicos dan como resultado el agua.