Saltar navegación

Sesión quinta Unidad cinco (07-04-25 diferido) - Contenido educativo

Ajuste de pantalla

El ajuste de pantalla se aprecia al ver el vídeo en pantalla completa. Elige la presentación que más te guste:

Subido el 19 de abril de 2025 por M. Jesús V.

29 visualizaciones

Más información Transcripción

Descargar la transcripción

Entonces, cuando vimos en otra unidad anterior, vimos la crioscopía, entonces decíamos que al añadir un soluto no volátil a un disolvente, un iónico, 00:00:00
cómo afectaba a su punto de fusión, bajaba el punto de fusión, ¿vale? 00:00:19
En el caso de que fuera iónico, pues medíamos a él el factor de Van Toft, os acordaréis. 00:00:25
Entonces, vamos a ver que un ensayo de crioscopía consiste en determinar cómo afecta 00:00:33
el punto de solidificación de una sustancia cuando se le añade un soluto, ¿vale? 00:00:40
Al añadir el soluto, pues baja el punto de solidificación. 00:00:45
Bueno, en el ensayo la práctica consiste en lo siguiente. 00:00:50
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. 00:00:54
Entonces, el material que necesitamos es un termómetro de 0 a 250 grados centígrados, un vaso de precipitados, un embudo, varilla de vidrio, 00:01:06
tubo de ensayo y agua destilada 00:01:18
y ácido acético 00:01:20
entonces el procedimiento 00:01:21
primero hay que preparar un baño 00:01:23
veis que arriba en la foto Sonia 00:01:25
está preparando un baño criogénico 00:01:27
un baño refrigerante 00:01:30
de hielo y agua 00:01:32
entonces ponemos 00:01:33
después 5 centizando 00:01:36
un embudo 00:01:38
vamos a ver que esta cantidad 00:01:39
5 centímetros cúbicos de ácido acético 00:01:42
que en este caso va a ser el disolvente 00:01:44
para compararla después con el soluto que añadimos. 00:01:46
Introducimos a continuación este tubo de ensayo con los 5 centímetros cúbicos de ácido acético 00:01:51
en el baño refrigerante y agitando con una varilla de vidrio 00:01:57
y anotamos la temperatura a la cual empieza a solidificar. 00:02:01
Al enfriarlo solidifica. 00:02:06
En este caso es la temperatura cuando está puro. 00:02:08
Repetimos la experiencia dos veces más. 00:02:12
La repetimos tres veces. 00:02:14
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. 00:02:15
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. 00:02:34
Entonces repetimos la experiencia anterior y anotamos la temperatura a la cual la disolución empieza a congelarse. 00:02:43
La repetimos tres veces, la hacemos tres veces también. 00:02:50
En este caso la disolución contiene el ácido acético más esa pequeña cantidad que hemos añadido de agua, 0,2 mililitros, ¿vale? 00:02:53
Anotamos las tres temperaturas de congelación 00:03:02
Y es difícil verlo porque cuando metes el tubo de ensayo en el baño 00:03:05
Pues entre el hielo y tal, bueno, es difícil observarlo 00:03:10
Pero bueno, entre varios de un grupo, pues podéis obtener mejor esa temperatura 00:03:14
Entonces hacemos la congelación, la temperatura de congelación media 00:03:20
Bueno, pues en este caso, este ensayo sí se puede hacer así 00:03:23
se hace así, pero por ejemplo también podemos obtener este mismo ensayo 00:03:29
obteniendo el baño, en este baño agua y hielo 00:03:34
y para que baje la temperatura añadimos sal 00:03:37
entonces igual puede bajar muchos grados 00:03:42
a menos 10, menos 15 la temperatura 00:03:45
con lo cual en el ensayo que nosotros hacemos consiste en que 00:03:47
actúa de disolvente el agua, entonces claro, el agua congela 00:03:53
a cero grados, ¿vale? Bien, metemos el tubo de ensayo con agua con una temperatura de 00:03:57
congelación, pero claro, después si por ejemplo le añadimos urea o glucosa, pues 00:04:03
la temperatura va a bajar. Entonces necesitamos obtener un baño con una temperatura baja, 00:04:10
¿vale? Por eso decía yo de añadir sal al baño. Y vemos la temperatura de congelación 00:04:15
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. 00:04:20
Entonces, este es un método que se utiliza, por ejemplo, para calcular el peso molecular de una sustancia. 00:04:33
Viendo todos estos datos que podemos calcular experimentalmente, pues podemos calcular el peso molecular de una sustancia. 00:04:41
Añadiendo este soluto, una sustancia, si no la conocemos, pues añadiendo el soluto se puede calcular. 00:04:48
De la eliminación del calor específico de un metal. 00:04:55
Vimos un problema, por lo menos uno, en la unidad 3, de la determinación del calor específico de un metal. 00:04:58
Utilizamos un calorímetro adiabático y no teníamos en cuenta el equivalente en agua del calorímetro, que veremos después lo que es. 00:05:09
Entonces, ¿qué era el calor específico? 00:05:17
Es el calor necesario, se puede dar en calorías o en julios, para aumentar la temperatura. 00:05:20
En este caso podríamos poner las calorías necesarias para aumentar la temperatura de un gramo de una sustancia, un grado. 00:05:27
Se expresa en calorías por cada gramo y grado centígrado. 00:05:35
Calorías partido por gramo, grado centígrado. 00:05:39
Entonces, sabíamos que cuando un cuerpo perdía o ganaba calor, sin cambio de estado, 00:05:44
ese calor es igual a la masa por el calor específico por el incremento de temperatura. 00:05:49
Lo tenemos aquí en esta fórmula, donde M es la masa, se sube el calor específico, 00:05:54
y incremento de T es la temperatura final menos la temperatura inicial. 00:06:01
Entonces, la práctica de la determinación del calor específico que viene aquí en el ejemplo de un metal sería lo siguiente. 00:06:05
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? 00:06:13
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. 00:06:25
en este caso el ejemplo que os ponen en esta unidad es al baño maría 00:06:37
entonces vamos a calentar el metal y lo vamos a poner en contacto en el calorímetro 00:06:43
aunque aquí no aparece el calorímetro se pone en contacto en un vaso 00:06:48
se va a poner en contacto con una cantidad de agua a temperatura ambiente 00:06:54
entonces como el metal está caliente es el que va a ceder calor y se va a enfriar 00:07:00
y el agua, que es el que está más frío, es el que va a captar el calor y se va a calentar. 00:07:06
De tal manera que al final la temperatura del sistema, que vamos a tener dentro del agua el metal, 00:07:12
pues va a ser la temperatura de equilibrio final. 00:07:21
Entonces el procedimiento, tal y como viene aquí, sería el siguiente. 00:07:25
Hay varias formas de hacerlo. 00:07:29
Cogemos la lámina de plomo, la doblamos tres o cuatro veces, se aplana y se ataca con un hilo para poder cogerlo después fácilmente 00:07:31
Se pesa bien seca, bien limpia, para saber la masa del metal 00:07:40
Se pone la pieza con agua hirviendo durante unos minutos 00:07:46
Pasamos en otro vaso de precipitados y ponemos 100 mililitros de agua 00:07:51
vamos a pesar 100 mililitros de agua 00:07:57
ya sabemos que después según de temperatura tenga 00:08:00
la masa igual a volumen por densidad 00:08:04
pues miramos a ver y calculamos la masa exactamente 00:08:07
ponemos 100 mililitros pero no tiene por qué pesar 100 gramos 00:08:10
determinamos su masa y su temperatura 00:08:14
con el termómetro digital 00:08:18
bueno en este caso lo que hace es poner 100 mililitros 00:08:21
y cómo está la temperatura y la densidad. 00:08:25
Determinamos la temperatura del metal, cómo está en el agua hirviendo, 00:08:32
pues poniendo la punta del termómetro digital encima de una lámina, de la lámina de plomo. 00:08:36
Se calcula la temperatura del metal, que estará muy caliente. 00:08:41
Después cogemos esta lámina del metal con el hilo, se escurre bien, 00:08:45
porque claro, si está mojada pues hay que escurrirla 00:08:50
para que no haya, ahí sería una fuente de error 00:08:54
por la masa de esa cantidad de agua 00:08:57
y se pone en el segundo vaso de precipitados con agua 00:08:59
nosotros en el problema que hicimos 00:09:02
y lo que hacemos es poner todo el agua 00:09:05
del cual sabemos fumarse, su temperatura, ambiente 00:09:08
la ponemos en un calorímetro 00:09:12
y después añadimos ahí 00:09:15
o la ponemos en el calorímetro 00:09:16
y vemos su temperatura y después la masa. 00:09:19
Y una vez que tenemos en el calorímetro esa cantidad de agua, ponemos el metal inmediatamente. 00:09:23
También hemos calculado su temperatura cuando está caliente, ¿vale? 00:09:31
Hay que hacerlo rápidamente. 00:09:34
Temperatura final, cuando se estabilice, con el termómetro digital. 00:09:36
Esta es la temperatura final de equilibrio. 00:09:41
Repetimos el procedimiento dos veces. 00:09:44
¿Qué vamos a calcular con esto? 00:09:47
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? 00:09:49
Que es una caloría por cada gramo, grado centígrado. 00:10:03
Entonces, aquí lo que tenéis es quién cede calor, el metal. 00:10:07
¿Quién gana calor? El agua, ¿vale? 00:10:13
Entonces, podemos poner bien calor absorbido igual a calor cedido, 00:10:16
o nosotros como lo hacíamos, era calor absorbido más calor cedido igual a cero. 00:10:21
Pero está bien, porque el calor cedido ya sabéis que era negativo. 00:10:25
Si lo hacemos está bien de las dos maneras, ¿vale? 00:10:30
de tal manera que el calor específico no nos tiene que dar negativo. 00:10:33
Bueno, esa es la incógnita. 00:10:37
El calor específico de calor, ese calor que absorbe el agua caliente, 00:10:39
sería Q es igual a la masa del agua por el calor específico del agua, que es 1, 00:10:44
y por el incremento de temperatura, que es temperatura final menos temperatura inicial. 00:10:51
Todo esto lo tenéis aquí especificado. 00:10:56
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? 00:10:58
Porque, si os acordáis, aquí en este ejercicio lo hace en un vaso de precipitado. 00:11:20
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? 00:11:27
Entonces, en este caso, no se ha tenido en cuenta el calor que pueda, en este caso, el calorímetro absorbería también calor. 00:11:38
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. 00:11:45
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. 00:11:56
Si estamos hablando de tanto por ciento. 00:12:07
Y en esta tabla pues tenéis los experimentos 1, 2 y 3 con cada uno de los datos. 00:12:09
Tenemos la masa del plomo, la masa del agua en cada uno de los experimentos. 00:12:17
La masa del plomo se puede pesar, lo pesáis bien, las mismas condiciones. 00:12:22
La temperatura inicial del plomo antes de añadirlo al agua. 00:12:30
la temperatura inicial del agua, la temperatura final de la mezcla, que es la temperatura de equilibrio, 00:12:34
el calor específico del plomo en cada uno de los tres experimentos, el calor específico teórico del plomo, 00:12:41
el error absoluto en cada uno. Tenemos el agua a una temperatura inicial, una cantidad de agua. 00:12:48
Tenemos el metal que lo estamos calentando, también vamos a calcular su temperatura inicial. 00:12:54
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. 00:13:00
Vemos que hemos metido el metal aquí en el recipiente que contenía el agua. 00:13:16
Entonces, en este enlace podéis ver la práctica sin utilizar el calorímetro que os acabo de decir. 00:13:22
Hola, ¿qué tal amigos? ¿Cómo están? 00:13:34
Esta vez vamos a estar trabajando con la determinación del calor específico o capacidad térmica específica, 00:13:36
específica que es una magnitud física que se define como la cantidad de calor que hay que 00:13:43
suministrar a una unidad de masa de una sustancia o sistema termodinámico y esto es para elevar su 00:13:48
temperatura en una unidad quiere decir que en términos más prácticos o más sencillos que es 00:13:54
la cantidad de calor que necesita un gramo de una sustancia para que la temperatura aumente en un 00:14:01
grados celsius y para el experimento tomamos un beaker que le echamos agua 00:14:09
casi lleno en él tenemos sumergido un tubo de ensayo que previamente le 00:14:14
echamos 10 gramos de zinc y está en contacto con un termómetro que va a ir 00:14:22
midiendo la temperatura que tenga el zinc entonces la idea de usar agua es 00:14:28
porque el agua estamos calentando el agua que le va a transferir calor al 00:14:33
zinc entonces la temperatura a la que vamos a llevar el zinc estará 00:14:38
comprendida entre 90 y 100 grados celsius entonces esa temperatura que va a estar 00:14:43
entre 90 y 100 grados celsius será la temperatura inicial luego ese zinc que 00:14:48
está caliente se va a mezclar o a poner en contacto con agua que está a menor 00:14:53
temperatura la temperatura inicial del agua que son 30 gramos o 30 mililitros 00:14:58
de agua que tomamos que es aproximadamente 30 gramos tiene una temperatura inicial de 20 grados 00:15:04
celsius entonces cómo vamos a hacer para encontrar el calor específico vamos a mezclar o a poner en 00:15:10
contacto el zinc que está previamente calentado con el agua y le va a transferir calor al agua 00:15:16
y la temperatura va a pasar de 20 grados celsius a una temperatura de equilibrio que es la 00:15:23
temperatura a la que el metal en este caso zinc y el agua están con el mismo 00:15:30
calor o sea que no hay transferencia de calor de zinc al agua porque ya el calor 00:15:36
es igual o está igualado y es donde hablamos de equilibrio térmico entonces 00:15:42
con esos datos es que vamos a calcular el calor específico del zinc y lo vamos 00:15:49
a comparar con el ya tabulado y teniendo en cuenta que conocemos el calor 00:15:55
específico del agua que en este caso es una caloría sobre gramo por grado 00:15:59
celsius. Para yo encontrar el calor específico de una sustancia tengo que 00:16:05
conocer el calor específico de la otra. 00:16:09
¡Suscríbete! 00:16:29
¡Suscríbete al canal! 00:16:59
Materias:
Química
Niveles educativos:
▼ Mostrar / ocultar niveles
  • Formación Profesional
    • Ciclo formativo de grado superior
      • Primer Curso
      • Segundo Curso
Autor/es:
M J V
Subido por:
M. Jesús V.
Licencia:
Todos los derechos reservados
Visualizaciones:
29
Fecha:
19 de abril de 2025 - 14:35
Visibilidad:
Clave
Centro:
IES LOPE DE VEGA
Duración:
18′ 35″
Relación de aspecto:
1.78:1
Resolución:
1280x720 píxeles
Tamaño:
92.33 MBytes

Del mismo autor…

Ver más del mismo autor

EducaMadrid, Plataforma Educativa de la Comunidad de Madrid

Plataforma Educativa EducaMadrid