1 00:00:05,870 --> 00:00:12,009 Hola a todos. Durante este curso voy a preparar una serie de podcasts para explicar la parte 2 00:00:12,009 --> 00:00:17,170 del temario de ensayos fisicoquímicos relacionado con las prácticas de laboratorio que tenéis 3 00:00:17,170 --> 00:00:22,530 que hacer. También incluiré un vídeo explicando la realización de cada práctica para que 4 00:00:22,530 --> 00:00:28,289 de este modo quede más claro. El objetivo de estos podcasts será explicar y demostrar 5 00:00:28,289 --> 00:00:33,990 experimentalmente las diferentes propiedades fisicoquímicas de la materia y resolver la 6 00:00:33,990 --> 00:00:39,229 mayor parte de los problemas y dudas con los que os podéis encontrar en el laboratorio y así 7 00:00:39,229 --> 00:00:46,149 conseguir que se entiendan y se hagan lo mejor posible todas estas prácticas. Comenzamos con la 8 00:00:46,149 --> 00:00:53,450 primera propiedad, variación de la temperatura de ebullición del agua con la presión. En primer 9 00:00:53,450 --> 00:00:57,789 lugar tenemos que responder a varias preguntas relacionadas con la propiedad que queremos medir, 10 00:00:57,789 --> 00:01:01,270 como son la temperatura de ebullición y la presión. 11 00:01:02,009 --> 00:01:07,969 Empezando por la temperatura de ebullición, esta es la temperatura a la que las moléculas del agua 12 00:01:07,969 --> 00:01:14,750 tienen la suficiente energía para vencer la presión a la que están sometidas y pasar de líquido a vapor. 13 00:01:15,370 --> 00:01:21,390 Por tanto, cuanto mayor sea la presión que soporta el agua, más energía tendremos que suministrar, 14 00:01:21,890 --> 00:01:26,730 es decir, más tendremos que calentar para que se produzca este cambio de estado. 15 00:01:26,730 --> 00:01:29,650 Por tanto, subirá la temperatura de ebullición. 16 00:01:30,250 --> 00:01:37,409 El otro concepto del que tenemos que hablar y que lo hemos mencionado en el título de este vídeo es la presión. 17 00:01:38,090 --> 00:01:46,109 La presión es la fuerza que se ejerce sobre una superficie, en nuestro caso el agua del que queremos determinar la temperatura de ebullición. 18 00:01:46,870 --> 00:01:53,650 Si el agua lo tenemos en un recipiente sobre la mesa, la presión a la que está sometida es la presión atmosférica. 19 00:01:54,329 --> 00:02:00,609 Esta presión es la que ejerce el aire que forma la atmósfera y que se encuentra por encima de la superficie del agua. 20 00:02:01,530 --> 00:02:09,090 Esta presión la podemos variar, podemos aumentarla con una bomba de presión o disminuirla con una bomba de vacío. 21 00:02:10,330 --> 00:02:15,409 Habitualmente decimos que la temperatura de ebullición del agua es 100 grados centígrados, 22 00:02:16,069 --> 00:02:22,669 pero eso es en unas condiciones concretas, sometida a una presión de 760 milímetros de mercurio. 23 00:02:22,669 --> 00:02:27,990 Pero, ¿qué ocurre cuando variamos esa presión? ¿Cómo varía la temperatura de ebullición? 24 00:02:28,610 --> 00:02:33,110 La contestación a esta última pregunta es el objetivo de esta primera práctica. 25 00:02:33,969 --> 00:02:43,669 Y como resumen de todo lo explicado anteriormente, podemos predecir que al aumentar la presión, aumenta la temperatura de ebullición. 26 00:02:44,689 --> 00:02:47,770 Ahora quiero que prestéis mucha atención al siguiente vídeo. 27 00:02:47,770 --> 00:02:53,430 En él se explica cómo se comprueba experimentalmente lo que acabamos de predecir. 28 00:02:56,909 --> 00:03:04,689 Os voy a explicar cómo podemos determinar la temperatura de ebullición en función de la presión a la que tengamos sometido ese agua. 29 00:03:05,310 --> 00:03:09,830 El montaje es lo que tenemos aquí. Voy a ir explicando cada una de las partes y para qué sí. 30 00:03:10,069 --> 00:03:17,789 Bien, aquí tenemos una manta calefactora para calentar el agua que está en este matraz de fondo redondo que tiene dos bocas. 31 00:03:18,430 --> 00:03:23,090 Una es para colocar el termómetro y ver a qué temperatura hierve el agua. 32 00:03:23,090 --> 00:03:30,750 Y aquí ponemos unos 250 mililitros de agua con porcelana porosa para que la hibridición sea homogénea. 33 00:03:30,909 --> 00:03:35,430 A continuación tenemos el refrigerante. ¿Por qué? Porque vamos a hacer un calentamiento a reflujo. 34 00:03:36,430 --> 00:03:42,310 El agua se calienta, empiezan a formarse los vapores, los vapores ascienden, 35 00:03:42,310 --> 00:03:45,610 entran en el refrigerante 36 00:03:45,610 --> 00:03:48,310 que está, como su nombre dice 37 00:03:48,310 --> 00:03:50,009 e indica, refrigerado 38 00:03:50,009 --> 00:03:52,110 con agua del grifo, aquí conectamos 39 00:03:52,110 --> 00:03:54,030 el refrigerante, de manera que 40 00:03:54,030 --> 00:03:56,050 estos vapores condensan y vuelven a caer 41 00:03:56,050 --> 00:03:57,250 entonces es 42 00:03:57,250 --> 00:04:00,250 ciclos infinitos, calienta 43 00:04:00,250 --> 00:04:01,870 forma vapores, sube 44 00:04:01,870 --> 00:04:04,050 condensa, baja, de manera que 45 00:04:04,050 --> 00:04:06,289 el agua no se consume. Continuamos 46 00:04:06,289 --> 00:04:08,250 aquí tenemos estas piezas 47 00:04:08,250 --> 00:04:10,110 que nos permiten conectarlo 48 00:04:10,110 --> 00:04:10,909 con 49 00:04:10,909 --> 00:04:28,649 Ahora, esto que es un manómetro de mercurio, como veis hay dos ramas con mercurio, tiene forma de U, y no me mide la presión concreta a la que yo estoy trabajando, sino que me mide la diferencia de presión con el exterior. 50 00:04:28,649 --> 00:04:53,550 Si vemos, aquí tenemos una rama conectada, una rama del manómetro conectada con el exterior y otra conectada con el sistema, de manera que si la presión en el interior es menor que la del exterior, el exterior empujará y esto que ahora mismo está equilibrado, porque la presión exterior y la del sistema es la misma, se descompensa. 51 00:04:53,550 --> 00:05:00,810 de manera que si aumenta la presión exterior con respecto a la del sistema, es decir, aquí hacemos vacío, esto hará así. 52 00:05:01,629 --> 00:05:08,329 ¿Cuánto? Pues mayor diferencia, cuanto mayor diferencia de presión haya entre las dos ramas, ¿de acuerdo? 53 00:05:08,990 --> 00:05:20,389 Que es al contrario, que aquí estoy poniéndolo con una presión superior a la atmosférica, pues entonces será esta la presión que empuje y las ramas harán esto. 54 00:05:20,389 --> 00:05:49,649 Esta bajará y esta subirá. Si tenemos 700 milímetros de mercurio como presión atmosférica y aquí hay una diferencia de presión de 20 milímetros, bueno, 200, donde estoy poniendo los dedos, unos 200 milímetros de mercurio, si lo tengo así, 200 milímetros de mercurio, esta rama más baja que esta, lo que me está indicando es que mi sistema tiene menor presión 55 00:05:49,649 --> 00:06:05,310 Porque la presión atmosférica empuja. ¿Cuánta presión menor tiene 200 milímetros de mercurio? Por tanto, la presión a la que estoy trabajando, mi sistema está a una presión de 700 menos 200 milímetros de mercurio, 500 milímetros de mercurio. 56 00:06:05,310 --> 00:06:14,069 Si la diferencia son 200 milímetros, pero al revés, quiere decir que tengo más presión en el sistema que en el exterior. 57 00:06:14,730 --> 00:06:20,009 ¿Cuánta diferencia hay entre el sistema y el exterior? 200 milímetros. 58 00:06:20,550 --> 00:06:23,610 Pero en este caso es 200 milímetros más. 59 00:06:23,930 --> 00:06:29,050 Estaré trabajando en mi sistema a 900 milímetros de mercurio según el ejemplo que acabo de poner. 60 00:06:29,449 --> 00:06:34,529 Mi sistema va a estar a una presión inferior a la atmosférica o superior a la atmosférica, 61 00:06:34,529 --> 00:06:49,189 Con lo cual, aquí tengo que conectar o una bomba de vacío para poner el sistema a una presión inferior o una bomba, que vamos a utilizar una bomba de pecera, para que mi sistema esté a una presión superior a la de los dos. 62 00:06:49,709 --> 00:06:58,069 ¿Eso cómo lo hacemos? Pues aquí, mi sistema conectado al manómetro y mi sistema conectado a una bomba de vacío, que es esta. 63 00:06:58,069 --> 00:07:18,629 ¿Cómo empezamos a trabajar y a tomar datos y iniciamos el ensayo? Bueno, tenemos que tener conectadas las gomas del refrigerante. Ya he dicho que la inferior, que es por donde entra el agua, al grifo y la superior a la pila. ¿De acuerdo? Aquí lo pondríamos en el grifo y ahí estaría el agua. 64 00:07:18,629 --> 00:07:35,759 Lo encendemos abriendo el grifo. Una vez que tenemos el grifo abierto, que llenamos el refrigerante, encendemos la manta calefactora para ir calentando el agua. 65 00:07:36,759 --> 00:07:46,160 ¿Veis cómo va saliendo? Bien. Encendemos la manta. Primero calentamos y encendemos la manta calefactora para que empiece a calentar. 66 00:07:46,160 --> 00:07:52,560 Previamente he puesto el agua, la porcelana porosa y tengo el termómetro que está aquí ajustado 67 00:07:52,560 --> 00:07:54,899 Porque claro, todo tiene que estar cerrado 68 00:07:54,899 --> 00:07:59,779 Si no está cerrado, no voy a obtener una presión diferente a la atmosférica 69 00:07:59,779 --> 00:08:03,600 Entonces empezamos por presiones bajas y vamos subiendo 70 00:08:03,600 --> 00:08:08,879 Presiones bajas del sistema, es decir, la presión atmosférica es mayor que la del sistema 71 00:08:08,879 --> 00:08:12,860 Por lo tanto, las ramas del manómetro van a hacer esto 72 00:08:12,860 --> 00:08:41,259 ¿Cómo sé cuándo he alcanzado la temperatura de ebullición? La temperatura de ebullición se alcanza cuando, esto lo vemos, que está en ebullición, que estamos boteando, y cuando la temperatura que me marca el termómetro es constante, porque ya hemos repetido muchas veces que los cambios de estado de sustancias puras, como es esta, agua destienizada, tienen lugar a temperatura constante. 73 00:08:41,259 --> 00:08:49,279 Ahora lo tendríamos calentando. Cuando llegue a la temperatura constante y vea que está en ebullición, anoto la temperatura. 74 00:08:49,700 --> 00:08:52,360 Y en ese momento, anoto la altura de las ramas del mano. 75 00:08:53,320 --> 00:08:57,720 Esta estaría aproximadamente en 190 milímetros. Lo miráis bien. 76 00:08:58,139 --> 00:09:01,120 Podéis cogeros y ayudaros con una regla para ver dónde está. 77 00:09:01,720 --> 00:09:10,059 Sería negativo. Menos 180 milímetros y esta más 180 milímetros. 78 00:09:10,059 --> 00:09:31,620 Lo estoy diciendo aproximado, no lo estoy mirando bien. Entonces, ¿en realidad cuál es la diferencia de presión con la atmosférica? Pues 180 menos 180. Si yo cojo una regla, esta es la medida. 360 milímetros de mercurio es la diferencia entre la presión atmosférica y la presión a la que estoy trabajando. 79 00:09:31,620 --> 00:09:41,039 Con lo cual, la presión de trabajo en este caso sería presión de trabajo igual a presión atmosférica menos incremento de H. 80 00:09:41,039 --> 00:09:58,899 Sigo abriendo la llave y tomamos otro valor, al aumentar la presión la ebullición cesa, sigo calentando porque la manta no se para nunca, se tiene encendido todo el tiempo, hasta que alcanza otra vez la ebullición. 81 00:09:58,899 --> 00:10:08,799 Bueno, está hirviendo, anoto la temperatura, anoto H0, H1, incremento de H, lo resto de la presión atmosférica y tengo la presión de trabajo con su temperatura. 82 00:10:09,460 --> 00:10:13,320 Bien, así todos los valores hasta presión atmosférica. 83 00:10:13,440 --> 00:10:15,480 La presión atmosférica es esto todo abierto. 84 00:10:15,980 --> 00:10:24,080 Si tengo todo abierto no tiene sentido que tenga la bomba encendida, con lo cual cierro la llave de la rampa y apago la bomba. 85 00:10:24,460 --> 00:10:27,139 Apago la bomba y aquí, ¿cuál es el incremento de H? 86 00:10:27,139 --> 00:10:49,539 ¿Por qué? Porque no hay diferencia de presión entre el exterior y el interior. Deja de hervir. Sigo calentando. Vuelvo a tener otra vez el agua en ebullición. Anoto la temperatura cuando sea constante. H0, el valor H1, el valor, como va a ser el mismo, incremento de H0. ¿A qué presión estoy trabajando? A la presión atmosférica. 87 00:10:49,539 --> 00:10:57,820 Después de todo esto ya tenemos una tabla de toma de datos de temperatura de ebullición del agua a diferentes presiones. 88 00:10:57,820 --> 00:11:22,490 Una vez demostrado experimentalmente que la temperatura de ebullición del agua aumenta al aumentar la temperatura, es decir, que lo que hemos predicho se cumple, os dejo unas preguntas que tendréis que contestar razonadamente en vuestro cuaderno de laboratorio al finalizar la práctica. 89 00:11:22,490 --> 00:11:24,230 Estas preguntas son 90 00:11:24,230 --> 00:11:27,250 ¿Dónde hay mayor presión atmosférica? 91 00:11:27,450 --> 00:11:30,070 ¿A nivel del mar o en la cima de una montaña? 92 00:11:30,870 --> 00:11:33,049 Y como consecuencia de esta contestación 93 00:11:33,049 --> 00:11:34,950 tenemos la siguiente pregunta 94 00:11:34,950 --> 00:11:38,289 ¿Dónde será mayor la temperatura de ebullición del agua? 95 00:11:38,289 --> 00:11:41,250 ¿A nivel del mar o en la cima de la montaña? 96 00:11:41,629 --> 00:11:43,289 Las dos preguntas están relacionadas 97 00:11:44,009 --> 00:11:48,649 y se contestan con todo lo que hemos dicho en este podcast 98 00:11:48,649 --> 00:11:52,629 y además con todo lo que tenéis en el tema visto en clase. 99 00:11:53,590 --> 00:11:56,769 Tenéis que determinar dónde hay mayor presión atmosférica 100 00:11:56,769 --> 00:12:01,649 y sabiendo que al aumentar la presión atmosférica aumenta el punto de ebullición, 101 00:12:02,169 --> 00:12:05,970 en qué lugar, si a nivel del mar o en la cima de la montaña, 102 00:12:06,429 --> 00:12:08,789 tenemos mayor temperatura de ebullición del agua. 103 00:12:09,929 --> 00:12:14,429 Bueno, con esto terminamos el vídeo y espero que os haya quedado claro. 104 00:12:15,230 --> 00:12:16,490 Hasta el próximo podcast.