PRÁCTICA 05: Determinación de R

TÍTULO: 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:

En esta práctica vamos a trabajar con la reacción química que se produce al juntar Magnesio (Mg) y Ácido Clorhídrico (HCl), gracias a ella podremos determinar nuestro valor de R (Constante de los gases).

Al juntar estos dos elementos, se produce una reacción química, donde queda como resultado Cloruro de Magnesio, produciendo a su vez Hidrógeno. Como podemos ver a continuación:

Mg+2HClàMgCl2+H2

Tabla1: Datos para completar la fórmula: PV= nRT

	P (mm Hg)	V (mL)	T (°C)	N (mol)
1	746,337	12,6	21	0,000539
2	746,337	13,3	21	0,000514
3	746,337	11,5	21	0,000456

	P (atm)	V (L)	T (K)	N (mol)	R
1	0,982	0,0126	294	0,000539	0,0781
2	0,982	0,0133	294	0,000514	0,0864
3	0,982	0,0115	294	0,000457	0,0841

Cálculos:

 Ejemplo:

Media y error de nuestro valor de R:

Nuestro valor de R: 0,083 ±0.04  atm×L/mol×K (No me deja ponerlo en forma de fracción)
Este es nuestro valor de R y su error. 

Comparación con el valor real:

0,083-0,082= 0,001 

Si comparamos nuestro valor de R con el real, podemos observar como el error se encuentra en las milésimas. Concretamente estos dos valores se diferencian en una milésima. 

Evaluación:

Hemos encontrado varias posibles fuentes de error, sobre todo a la hora de tener que obtener los datos:

Problema	Posible solución
El termómetro que hemos usado no era muy preciso, dejando a un lado que a la hora de mirarlo era complicado coincidir con la temperatura exacta, cada vez que lo movíamos o lo sacábamos nos daba un valor diferente entre 20 y 23 ºC. Al final mientras que estábamos haciendo los cálculos miramos que temperatura marcaba y nos salió 21ºC, este fue el dato que utilizamos en los cálculos, lo pusimos en todos los intentos, ya que el agua venía del mismo sitio y había estado expuesta a las mismas condiciones. Este punto también puede afectar a la hora de hallar la presión, ya que había que restarle a esta la presión que ejercía el vapor de agua a la temperatura a la que se encontrase. De esta manera si no tenemos un dato preciso de la temperatura, tampoco lo tendríamos de la presión de vapor de agua, afectando así también al valor final de la presión.	Si queremos obtener una temperatura más precisa, solo nos hace falta usar un termómetro más preciso. Por ejemplo uno digital. Donde se puede mirar directamente la temperatura, eliminando así la posibilidad de error en la persona que mira que temperatura marca.
También hemos encontrado problema a la hora de medir el volumen que ocupaba el Hidrógeno, ya que al tener que igualar la probeta con el nivel del agua, teníamos que mirar que marcaba a través del cristal del vaso de precipitado. De esta manera no se podía ver claro la cantidad de volumen marcada, y si para verlo lo movías del  nivel de agua, la cantidad variaba.	Pensamos que para evitar este problema se podía utilizar un vaso de precipitado un poco más chico de manera que a la hora de verlo, el nivel del agua este al filo de este y la cantidad marcada se pueda observar desde arriba, es decir, sin mirarlo a través del cristal.
Por último, podemos encontrar problemas a la hora de hacer los cálculos, ya que hay muchos decimales y es muy difícil encontrar el valor justo.	Nosotros hemos intentado que los valores sean lo más precisos posibles, incluyendo cada decimal. Pero de todas formas este punto es muy difícil de conseguirlo perfecto, ya que siempre estará presente el error humano. Y aunque se incluyan los decimales y la calculadora siempre puede haber algún error.

REFERENCIAS:

(2016). Retrieved 20 November 2016, from http://www.vaxasoftware.com/doc_edu/qui/pvh2o.pdf