1 00:00:00,110 --> 00:00:19,429 Entonces, cuando vimos en otra unidad anterior, vimos la crioscopía, entonces decíamos que al añadir un soluto no volátil a un disolvente, un iónico, 2 00:00:19,429 --> 00:00:25,629 cómo afectaba a su punto de fusión, bajaba el punto de fusión, ¿vale? 3 00:00:25,890 --> 00:00:33,609 En el caso de que fuera iónico, pues medíamos a él el factor de Van Toft, os acordaréis. 4 00:00:33,890 --> 00:00:40,009 Entonces, vamos a ver que un ensayo de crioscopía consiste en determinar cómo afecta 5 00:00:40,009 --> 00:00:44,729 el punto de solidificación de una sustancia cuando se le añade un soluto, ¿vale? 6 00:00:45,490 --> 00:00:48,750 Al añadir el soluto, pues baja el punto de solidificación. 7 00:00:50,310 --> 00:00:54,369 Bueno, en el ensayo la práctica consiste en lo siguiente. 8 00:00:54,789 --> 00:01:05,170 El objetivo es hacer un material, os voy a decir la que viene aquí y luego os pongo un ejemplo de la que hacemos en el laboratorio, una de las que hacemos en el laboratorio. 9 00:01:06,090 --> 00:01:18,329 Entonces, el material que necesitamos es un termómetro de 0 a 250 grados centígrados, un vaso de precipitados, un embudo, varilla de vidrio, 10 00:01:18,329 --> 00:01:20,290 tubo de ensayo y agua destilada 11 00:01:20,290 --> 00:01:21,969 y ácido acético 12 00:01:21,969 --> 00:01:23,209 entonces el procedimiento 13 00:01:23,209 --> 00:01:25,489 primero hay que preparar un baño 14 00:01:25,489 --> 00:01:27,489 veis que arriba en la foto Sonia 15 00:01:27,489 --> 00:01:30,109 está preparando un baño criogénico 16 00:01:30,109 --> 00:01:32,150 un baño refrigerante 17 00:01:32,150 --> 00:01:33,769 de hielo y agua 18 00:01:33,769 --> 00:01:36,569 entonces ponemos 19 00:01:36,569 --> 00:01:38,450 después 5 centizando 20 00:01:38,450 --> 00:01:39,010 un embudo 21 00:01:39,010 --> 00:01:42,209 vamos a ver que esta cantidad 22 00:01:42,209 --> 00:01:44,489 5 centímetros cúbicos de ácido acético 23 00:01:44,489 --> 00:01:46,689 que en este caso va a ser el disolvente 24 00:01:46,689 --> 00:01:50,870 para compararla después con el soluto que añadimos. 25 00:01:51,989 --> 00:01:57,090 Introducimos a continuación este tubo de ensayo con los 5 centímetros cúbicos de ácido acético 26 00:01:57,090 --> 00:02:01,849 en el baño refrigerante y agitando con una varilla de vidrio 27 00:02:01,849 --> 00:02:05,890 y anotamos la temperatura a la cual empieza a solidificar. 28 00:02:06,469 --> 00:02:07,890 Al enfriarlo solidifica. 29 00:02:08,689 --> 00:02:11,229 En este caso es la temperatura cuando está puro. 30 00:02:12,550 --> 00:02:14,409 Repetimos la experiencia dos veces más. 31 00:02:14,530 --> 00:02:15,750 La repetimos tres veces. 32 00:02:15,750 --> 00:02:34,370 En este caso vemos la tabla, tenemos el ácido acet y hacemos la media. Después lo sacamos del tubo de ensayo del baño, descongelamos la mezcla calentando ligeramente el tubo de ensayo entre las manos y añadimos 0,2 mililitros de agua. 33 00:02:34,370 --> 00:02:43,009 Este va a ser de soluto, ¿vale? En este caso vamos a ver cómo varía al añadir esos 0,2 mililitros de agua este punto de solidificación. 34 00:02:43,509 --> 00:02:49,610 Entonces repetimos la experiencia anterior y anotamos la temperatura a la cual la disolución empieza a congelarse. 35 00:02:50,169 --> 00:02:52,849 La repetimos tres veces, la hacemos tres veces también. 36 00:02:53,889 --> 00:03:02,169 En este caso la disolución contiene el ácido acético más esa pequeña cantidad que hemos añadido de agua, 0,2 mililitros, ¿vale? 37 00:03:02,169 --> 00:03:05,110 Anotamos las tres temperaturas de congelación 38 00:03:05,110 --> 00:03:10,669 Y es difícil verlo porque cuando metes el tubo de ensayo en el baño 39 00:03:10,669 --> 00:03:14,090 Pues entre el hielo y tal, bueno, es difícil observarlo 40 00:03:14,090 --> 00:03:20,030 Pero bueno, entre varios de un grupo, pues podéis obtener mejor esa temperatura 41 00:03:20,030 --> 00:03:23,509 Entonces hacemos la congelación, la temperatura de congelación media 42 00:03:23,509 --> 00:03:29,710 Bueno, pues en este caso, este ensayo sí se puede hacer así 43 00:03:29,710 --> 00:03:34,449 se hace así, pero por ejemplo también podemos obtener este mismo ensayo 44 00:03:34,449 --> 00:03:37,909 obteniendo el baño, en este baño agua y hielo 45 00:03:37,909 --> 00:03:42,270 y para que baje la temperatura añadimos sal 46 00:03:42,270 --> 00:03:45,750 entonces igual puede bajar muchos grados 47 00:03:45,750 --> 00:03:47,789 a menos 10, menos 15 la temperatura 48 00:03:47,789 --> 00:03:53,189 con lo cual en el ensayo que nosotros hacemos consiste en que 49 00:03:53,189 --> 00:03:57,710 actúa de disolvente el agua, entonces claro, el agua congela 50 00:03:57,710 --> 00:04:03,889 a cero grados, ¿vale? Bien, metemos el tubo de ensayo con agua con una temperatura de 51 00:04:03,889 --> 00:04:10,069 congelación, pero claro, después si por ejemplo le añadimos urea o glucosa, pues 52 00:04:10,069 --> 00:04:14,830 la temperatura va a bajar. Entonces necesitamos obtener un baño con una temperatura baja, 53 00:04:15,349 --> 00:04:20,829 ¿vale? Por eso decía yo de añadir sal al baño. Y vemos la temperatura de congelación 54 00:04:20,829 --> 00:04:32,990 Al añadir la urea al baño, a la cantidad de agua en el tubo de ensayo, el soluto, urea o glucosa, por ejemplo, pues vamos a ver cómo baja la temperatura de congelación. 55 00:04:33,490 --> 00:04:40,470 Entonces, este es un método que se utiliza, por ejemplo, para calcular el peso molecular de una sustancia. 56 00:04:41,209 --> 00:04:48,290 Viendo todos estos datos que podemos calcular experimentalmente, pues podemos calcular el peso molecular de una sustancia. 57 00:04:48,290 --> 00:04:55,470 Añadiendo este soluto, una sustancia, si no la conocemos, pues añadiendo el soluto se puede calcular. 58 00:04:55,970 --> 00:04:58,470 De la eliminación del calor específico de un metal. 59 00:04:58,470 --> 00:05:09,149 Vimos un problema, por lo menos uno, en la unidad 3, de la determinación del calor específico de un metal. 60 00:05:09,329 --> 00:05:17,170 Utilizamos un calorímetro adiabático y no teníamos en cuenta el equivalente en agua del calorímetro, que veremos después lo que es. 61 00:05:17,970 --> 00:05:19,790 Entonces, ¿qué era el calor específico? 62 00:05:20,750 --> 00:05:27,230 Es el calor necesario, se puede dar en calorías o en julios, para aumentar la temperatura. 63 00:05:27,230 --> 00:05:35,230 En este caso podríamos poner las calorías necesarias para aumentar la temperatura de un gramo de una sustancia, un grado. 64 00:05:35,949 --> 00:05:39,689 Se expresa en calorías por cada gramo y grado centígrado. 65 00:05:39,850 --> 00:05:43,069 Calorías partido por gramo, grado centígrado. 66 00:05:44,029 --> 00:05:48,870 Entonces, sabíamos que cuando un cuerpo perdía o ganaba calor, sin cambio de estado, 67 00:05:49,430 --> 00:05:54,730 ese calor es igual a la masa por el calor específico por el incremento de temperatura. 68 00:05:54,730 --> 00:06:00,509 Lo tenemos aquí en esta fórmula, donde M es la masa, se sube el calor específico, 69 00:06:01,069 --> 00:06:04,509 y incremento de T es la temperatura final menos la temperatura inicial. 70 00:06:05,389 --> 00:06:12,149 Entonces, la práctica de la determinación del calor específico que viene aquí en el ejemplo de un metal sería lo siguiente. 71 00:06:13,069 --> 00:06:24,610 El material, pues un termómetro digital, una placa calefactora, dos vasos de precipitados de 250 mililitros y una lámina de plomo o de otro metal, ¿vale? 72 00:06:25,790 --> 00:06:37,610 Entonces, para hacer esta práctica, lo que hacemos es calentar el metal, que se puede calentar o bien en una estufa o bien en un baño María de agua. 73 00:06:37,610 --> 00:06:43,149 en este caso el ejemplo que os ponen en esta unidad es al baño maría 74 00:06:43,149 --> 00:06:48,089 entonces vamos a calentar el metal y lo vamos a poner en contacto en el calorímetro 75 00:06:48,089 --> 00:06:54,449 aunque aquí no aparece el calorímetro se pone en contacto en un vaso 76 00:06:54,449 --> 00:07:00,129 se va a poner en contacto con una cantidad de agua a temperatura ambiente 77 00:07:00,129 --> 00:07:06,649 entonces como el metal está caliente es el que va a ceder calor y se va a enfriar 78 00:07:06,649 --> 00:07:12,370 y el agua, que es el que está más frío, es el que va a captar el calor y se va a calentar. 79 00:07:12,689 --> 00:07:20,910 De tal manera que al final la temperatura del sistema, que vamos a tener dentro del agua el metal, 80 00:07:21,730 --> 00:07:24,230 pues va a ser la temperatura de equilibrio final. 81 00:07:25,810 --> 00:07:29,170 Entonces el procedimiento, tal y como viene aquí, sería el siguiente. 82 00:07:29,649 --> 00:07:31,170 Hay varias formas de hacerlo. 83 00:07:31,170 --> 00:07:40,370 Cogemos la lámina de plomo, la doblamos tres o cuatro veces, se aplana y se ataca con un hilo para poder cogerlo después fácilmente 84 00:07:40,370 --> 00:07:46,610 Se pesa bien seca, bien limpia, para saber la masa del metal 85 00:07:46,610 --> 00:07:51,209 Se pone la pieza con agua hirviendo durante unos minutos 86 00:07:51,209 --> 00:07:57,209 Pasamos en otro vaso de precipitados y ponemos 100 mililitros de agua 87 00:07:57,209 --> 00:08:00,610 vamos a pesar 100 mililitros de agua 88 00:08:00,610 --> 00:08:04,910 ya sabemos que después según de temperatura tenga 89 00:08:04,910 --> 00:08:07,170 la masa igual a volumen por densidad 90 00:08:07,170 --> 00:08:10,930 pues miramos a ver y calculamos la masa exactamente 91 00:08:10,930 --> 00:08:14,790 ponemos 100 mililitros pero no tiene por qué pesar 100 gramos 92 00:08:14,790 --> 00:08:18,589 determinamos su masa y su temperatura 93 00:08:18,589 --> 00:08:21,509 con el termómetro digital 94 00:08:21,509 --> 00:08:25,670 bueno en este caso lo que hace es poner 100 mililitros 95 00:08:25,670 --> 00:08:28,810 y cómo está la temperatura y la densidad. 96 00:08:32,070 --> 00:08:35,929 Determinamos la temperatura del metal, cómo está en el agua hirviendo, 97 00:08:36,110 --> 00:08:40,870 pues poniendo la punta del termómetro digital encima de una lámina, de la lámina de plomo. 98 00:08:41,309 --> 00:08:44,570 Se calcula la temperatura del metal, que estará muy caliente. 99 00:08:45,529 --> 00:08:50,269 Después cogemos esta lámina del metal con el hilo, se escurre bien, 100 00:08:50,269 --> 00:08:54,350 porque claro, si está mojada pues hay que escurrirla 101 00:08:54,350 --> 00:08:57,110 para que no haya, ahí sería una fuente de error 102 00:08:57,110 --> 00:08:59,409 por la masa de esa cantidad de agua 103 00:08:59,409 --> 00:09:02,429 y se pone en el segundo vaso de precipitados con agua 104 00:09:02,429 --> 00:09:05,549 nosotros en el problema que hicimos 105 00:09:05,549 --> 00:09:08,990 y lo que hacemos es poner todo el agua 106 00:09:08,990 --> 00:09:12,190 del cual sabemos fumarse, su temperatura, ambiente 107 00:09:12,190 --> 00:09:15,250 la ponemos en un calorímetro 108 00:09:15,250 --> 00:09:16,809 y después añadimos ahí 109 00:09:16,809 --> 00:09:19,350 o la ponemos en el calorímetro 110 00:09:19,350 --> 00:09:22,389 y vemos su temperatura y después la masa. 111 00:09:23,669 --> 00:09:30,669 Y una vez que tenemos en el calorímetro esa cantidad de agua, ponemos el metal inmediatamente. 112 00:09:31,250 --> 00:09:34,350 También hemos calculado su temperatura cuando está caliente, ¿vale? 113 00:09:34,929 --> 00:09:36,330 Hay que hacerlo rápidamente. 114 00:09:36,850 --> 00:09:41,389 Temperatura final, cuando se estabilice, con el termómetro digital. 115 00:09:41,830 --> 00:09:43,970 Esta es la temperatura final de equilibrio. 116 00:09:44,929 --> 00:09:46,870 Repetimos el procedimiento dos veces. 117 00:09:47,049 --> 00:09:49,110 ¿Qué vamos a calcular con esto? 118 00:09:49,110 --> 00:10:03,549 Pues vamos a calcular, como vamos experimentalmente a temperaturas, incluso la de equilibrio, la única incógnita que vamos a tener es el calor específico del metal, porque el calor específico del agua lo conocemos, ¿vale? 119 00:10:03,549 --> 00:10:06,570 Que es una caloría por cada gramo, grado centígrado. 120 00:10:07,269 --> 00:10:12,570 Entonces, aquí lo que tenéis es quién cede calor, el metal. 121 00:10:13,070 --> 00:10:15,549 ¿Quién gana calor? El agua, ¿vale? 122 00:10:16,730 --> 00:10:20,830 Entonces, podemos poner bien calor absorbido igual a calor cedido, 123 00:10:21,350 --> 00:10:25,350 o nosotros como lo hacíamos, era calor absorbido más calor cedido igual a cero. 124 00:10:25,889 --> 00:10:30,210 Pero está bien, porque el calor cedido ya sabéis que era negativo. 125 00:10:30,210 --> 00:10:33,110 Si lo hacemos está bien de las dos maneras, ¿vale? 126 00:10:33,110 --> 00:10:36,429 de tal manera que el calor específico no nos tiene que dar negativo. 127 00:10:37,389 --> 00:10:39,129 Bueno, esa es la incógnita. 128 00:10:39,269 --> 00:10:43,730 El calor específico de calor, ese calor que absorbe el agua caliente, 129 00:10:44,710 --> 00:10:50,649 sería Q es igual a la masa del agua por el calor específico del agua, que es 1, 130 00:10:51,350 --> 00:10:55,730 y por el incremento de temperatura, que es temperatura final menos temperatura inicial. 131 00:10:56,350 --> 00:10:58,169 Todo esto lo tenéis aquí especificado. 132 00:10:58,169 --> 00:11:20,389 Bueno, pues una vez que sabemos el calor cedido por el metal, que también es la misma fórmula porque no hay cambio de estado, Q es igual a masa por calor específico por incremento de T, como ya todos estos cálculos lo sabéis hacer, y en este caso no se tiene en cuenta el equivalente en agua del calorímetro, ¿vale? 133 00:11:20,389 --> 00:11:27,309 Porque, si os acordáis, aquí en este ejercicio lo hace en un vaso de precipitado. 134 00:11:27,409 --> 00:11:37,769 Se cometen errores porque hay, pues sí, porque sí, porque bueno, en un calorímetro se hace el experimento añadiendo el metal en el vaso que contiene el agua, ¿vale? 135 00:11:38,690 --> 00:11:45,789 Entonces, en este caso, no se ha tenido en cuenta el calor que pueda, en este caso, el calorímetro absorbería también calor. 136 00:11:45,789 --> 00:11:56,590 Una vez que hemos calculado el calor específico experimental, podemos buscar el valor teórico real y calcular el error relativo o tanto por ciento de error relativo. 137 00:11:56,590 --> 00:12:07,009 El error experimental menos el valor teórico en valor absoluto y el error relativo, el tanto por ciento sería igual al error absoluto dividido entre el valor teórico y por ciento. 138 00:12:07,529 --> 00:12:09,190 Si estamos hablando de tanto por ciento. 139 00:12:09,190 --> 00:12:16,190 Y en esta tabla pues tenéis los experimentos 1, 2 y 3 con cada uno de los datos. 140 00:12:17,169 --> 00:12:22,350 Tenemos la masa del plomo, la masa del agua en cada uno de los experimentos. 141 00:12:22,889 --> 00:12:28,590 La masa del plomo se puede pesar, lo pesáis bien, las mismas condiciones. 142 00:12:30,549 --> 00:12:34,830 La temperatura inicial del plomo antes de añadirlo al agua. 143 00:12:34,830 --> 00:12:40,429 la temperatura inicial del agua, la temperatura final de la mezcla, que es la temperatura de equilibrio, 144 00:12:41,190 --> 00:12:48,009 el calor específico del plomo en cada uno de los tres experimentos, el calor específico teórico del plomo, 145 00:12:48,509 --> 00:12:53,649 el error absoluto en cada uno. Tenemos el agua a una temperatura inicial, una cantidad de agua. 146 00:12:54,490 --> 00:13:00,289 Tenemos el metal que lo estamos calentando, también vamos a calcular su temperatura inicial. 147 00:13:00,289 --> 00:13:16,110 El metal caliente es el que va a ceder calor al ponerlo en contacto con el agua fría, vamos a ver, ¿vale? Entonces la temperatura final va a ser la misma en el equilibrio. 148 00:13:16,110 --> 00:13:21,950 Vemos que hemos metido el metal aquí en el recipiente que contenía el agua. 149 00:13:22,230 --> 00:13:32,669 Entonces, en este enlace podéis ver la práctica sin utilizar el calorímetro que os acabo de decir. 150 00:13:34,990 --> 00:13:36,610 Hola, ¿qué tal amigos? ¿Cómo están? 151 00:13:36,769 --> 00:13:43,110 Esta vez vamos a estar trabajando con la determinación del calor específico o capacidad térmica específica, 152 00:13:43,110 --> 00:13:48,590 específica que es una magnitud física que se define como la cantidad de calor que hay que 153 00:13:48,590 --> 00:13:54,970 suministrar a una unidad de masa de una sustancia o sistema termodinámico y esto es para elevar su 154 00:13:54,970 --> 00:14:01,669 temperatura en una unidad quiere decir que en términos más prácticos o más sencillos que es 155 00:14:01,669 --> 00:14:09,330 la cantidad de calor que necesita un gramo de una sustancia para que la temperatura aumente en un 156 00:14:09,330 --> 00:14:14,850 grados celsius y para el experimento tomamos un beaker que le echamos agua 157 00:14:14,850 --> 00:14:22,330 casi lleno en él tenemos sumergido un tubo de ensayo que previamente le 158 00:14:22,330 --> 00:14:28,110 echamos 10 gramos de zinc y está en contacto con un termómetro que va a ir 159 00:14:28,110 --> 00:14:33,269 midiendo la temperatura que tenga el zinc entonces la idea de usar agua es 160 00:14:33,269 --> 00:14:38,769 porque el agua estamos calentando el agua que le va a transferir calor al 161 00:14:38,769 --> 00:14:43,389 zinc entonces la temperatura a la que vamos a llevar el zinc estará 162 00:14:43,389 --> 00:14:48,309 comprendida entre 90 y 100 grados celsius entonces esa temperatura que va a estar 163 00:14:48,309 --> 00:14:53,289 entre 90 y 100 grados celsius será la temperatura inicial luego ese zinc que 164 00:14:53,289 --> 00:14:58,149 está caliente se va a mezclar o a poner en contacto con agua que está a menor 165 00:14:58,149 --> 00:15:04,990 temperatura la temperatura inicial del agua que son 30 gramos o 30 mililitros 166 00:15:04,990 --> 00:15:10,529 de agua que tomamos que es aproximadamente 30 gramos tiene una temperatura inicial de 20 grados 167 00:15:10,529 --> 00:15:16,750 celsius entonces cómo vamos a hacer para encontrar el calor específico vamos a mezclar o a poner en 168 00:15:16,750 --> 00:15:23,529 contacto el zinc que está previamente calentado con el agua y le va a transferir calor al agua 169 00:15:23,529 --> 00:15:30,549 y la temperatura va a pasar de 20 grados celsius a una temperatura de equilibrio que es la 170 00:15:30,549 --> 00:15:36,049 temperatura a la que el metal en este caso zinc y el agua están con el mismo 171 00:15:36,049 --> 00:15:42,110 calor o sea que no hay transferencia de calor de zinc al agua porque ya el calor 172 00:15:42,110 --> 00:15:49,929 es igual o está igualado y es donde hablamos de equilibrio térmico entonces 173 00:15:49,929 --> 00:15:55,450 con esos datos es que vamos a calcular el calor específico del zinc y lo vamos 174 00:15:55,450 --> 00:15:59,610 a comparar con el ya tabulado y teniendo en cuenta que conocemos el calor 175 00:15:59,610 --> 00:16:05,309 específico del agua que en este caso es una caloría sobre gramo por grado 176 00:16:05,309 --> 00:16:09,389 celsius. Para yo encontrar el calor específico de una sustancia tengo que 177 00:16:09,389 --> 00:16:12,049 conocer el calor específico de la otra. 178 00:16:29,610 --> 00:16:31,610 ¡Suscríbete! 179 00:16:59,610 --> 00:17:26,630 ¡Suscríbete al canal!