Fisicoquímica Reporte #1 Índice de Refracción y densidad

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Análisis de Resultados.

Índice de Refracción

A partir de los datos anteriores procedemos a investigar los datos de las densidades del metanol y el agua a la temperatura trabajada para poder calcular el índice de refracción especifica de estas sustancias

Metanol a 20°C[pic 5][pic 6]

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Procedemos al cálculo de la refracción molar y la refracción específica de los compuestos puros teniendo como referencia los datos previamente investigados y con la ecuación para calcular la refracción especifica donde , y o[pic 10][pic 11][pic 12][pic 13]

Sustituimos los datos experimentales en esta ecuación y calculamos la refracción específica para las sustancias puras

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Retomando estos resultados, podemos ahora hacer el cálculo de la refracción molar teniendo en cuenta que en donde y para cada sustancia. Sustituimos los valores calculados en esta ecuación para obtener la refracción molar de cada sustancia pura:[pic 16][pic 17][pic 18]

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Ahora utilizando las contribuciones individuales de átomos y enlaces, calculamos la refracción específica de los compuestos estudiados y comparamos con los resultados experimentales

- …de literatura [pic 21]

- …de literatura[pic 22]

- [pic 23]

- [pic 24]

Retomando estos datos teóricos procedemos a calcular el índice de refracción teórico para compararlo con nuestro resultados experimental utilizando la fórmula de la refracción específica tendremos que:[pic 25]

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Ahora calcularemos la fracción molar en la mezcla binaria de agua y metanol para cada mezcla y para las sustancias Para a partir de aquí elaborar un diagrama del índice de refracción en función de la fracción mol del agua en la mezcla binaria. La fracción mol del agua se calcula mediante la fórmula para cada mezcla binaria preparada y la fracción mol del metanol se calcula mediante la fórmula . Estos datos los ilustramos en la siguiente tabla.[pic 28][pic 29]

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Tomando la información de esta tabla realizamos un diagrama del índice de refracción en función de las fracciones molares del agua en la mezcla binaria posteriormente trazamos una línea de tendencia que nos ayuda tanto a definir todos los puntos de la gráfica como para poder predecir en dónde se va a encontrar nuestra muestra “X” al ser capaces de modelar una ecuación la cual va a sr igual a la función en nuestro diagrama de la siguiente manera:

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Utilizamos la ecuación ajustada a la gráfica anterior para, a través del índice de refracción (eje Y), poder encontrar la fracción mol de la muestra x (eje X) deduciendo que en donde Y es el índice de refracción y x es la fracción molar, y sustituyendo los valores obtenidos experimentalmente en la ecuación obtenemos 1.3435=-0.0292x2+0.035x+1.3328 Resolviendo esta ecuación cuadrada tendremos que los valores de la facción molar del agua dentro de nuestra muestra de una mezcla binaria de metanol y agua es:[pic 32]

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Densidad

Para realizar los cálculos de las densidades de las sustancias utilizadas en el experimento, se necesita primero investigas la densidad del agua a la temperatura de trabajo que es de y procedemos a calcular el volumen del picnómetro mediante la ecuación en la cual sustituimos todos los valores y tenemos que:[pic 35][pic 36]

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A partir de este dato procedemos a determinar la densidad absoluta y la densidad relativa del etanol de la formula y de la muestra problema. [pic 38]

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Los parámetros que pueden afectar la determinación de nuestra densidad experimental son:

-Error de paralaje al no utilizar de manera correcta los instrumentos de laboratorio.

- La temperatura pudo haber variado durante la fase experimental.

- La presión es distinta a nivel de la ciudad.

- La pureza del reactivo no puede ser la ideal, o la que está en las hojas de datos.

Una ventaja de conocer la densidad de las sustancias con las que trabajamos es que se facilita el trabajo al poder determinar los pesos y volúmenes, por medio de sustituciones algebraicas.

Haciendo la aproximación que la temperatura de trabajo fue de 15.5 °C, determinamos el peso específico del etanol y de la muestra problema.

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Conclusiones.

Se resolvió un problema experimental de tipo cuantitativo en donde se estudió el fenómeno de refracción representado como el índice de refracción en función de la composición representada como la fracción mol de una mezcla binaria. Se determinó, a travéz de los datos experimentales y con la ayuda de operadores estadísticos, la curva patrón del índice de refracción en función de la composición de una mezcla binaria y su correspondiente ecuación polinómica, reduciendo el rango de error experimental. Utilizando esta ecuación encontrada, se llegó a conocer la composición de la mezcla problema a partir de su índice de refracción cumpliendo los objetivos planteados para esta parte del problema.

Se resolvió un problema experimental cuantitativo en donde se estudió la propiedad de densidad de diferentes líquidos a partir de la medición de su volumen y su masa con