Calorimetría by Alexander James Krzyston

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Alexander Krzyston .Calorimetría. Alexander J Krzyston .Calorimetría. Alex James Krzyston
Introducción: Alex Krzyston .Calorimetría. Alex J Krzyston .Calorimetría. Alexander James Krzyston
En este experimento, se trató de calcular el calor producido por las siguientes reacciones:
NORTHWESTERN UNIVERSITY .Calorimetría. EVANSTON .Calorimetría. BURR RIDGE
reacción de un ácido fuerte y base fuerte (HCl y NaOH), la reacción de un ácido débil y base fuerte (CH3COOH y NaOH), y la oxidación en reacciones de Fe3 + Sn2 + +. Hicimos uso de la calorimetría. Nuestro calorímetro fue dos vasos de plástico y una cubierta de plástico. En primer lugar, tuvimos que determinar la constante calorimétrica. Hicimos esto mediante la medición del cambio en la temperatura de agua fría cuando se añade a agua a temperatura ambiente en el calorímetro. Hemos multiplicado el volumen de agua fría (30 ml) por el cambio en la temperatura del agua fría y dividido por el cambio en la temperatura del agua a temperatura ambiente, después se resta el volumen de agua a temperatura ambiente (70 ml) y luego se multiplica por el calor específico de los agua. Una vez que tuvimos la constante colorimétrico que preformados las reacciones en el calorímetro. En cada reacción se midió el cambio en la temperatura. Al conocer el cambio en la temperatura de cada reacción se puede calcular el cambio de entalpía. Podemos hacer esto usando la ecuación Q = [CsrMr CscMc +] DT que la RSE es el calor específico de la solución y el señor es la masa de la CscMc solución y es la constante calorimétrica. La masa de la solución se puede obtener multiplicando por la densidad.

Procedimiento experimental:
El procedimiento fue el mismo que el que figura en el manual de laboratorio.

Análisis de datos:
Datos:

Cantidad de datos experimentales
 Vbath 70,0 ml
 Tbath 20.00 oC
 Vcold 30,0 ml
 Tcold 5,00 oC
 Tfinal 15.60 oC
 T = Tbath - Tfinal 4,40 oC
 CscMc 9,5 J / K

El valor real del CscMc = 19 J / K

La reacción inicial T definitiva T DT
 HCl + NaOH 19,20 22,70 oC oC 3,50 oC
CH3COOH + NaOH 19,00 21,65 oC oC 2,65 oC
 Fe3 + + + Sn2 18,80 20,50 oC oC 1,70 oC

Determinación de la constante calorimétrico
Agua 70.0mL
30,0 ml de agua fría
(Seg) Tiempo de Temperatura (oC)
0 16.00
10 15,60
20 15,60
30 15,60
40 15,60
50 15,60
60 15,60
75 15,60
90 15,60
105 15,60
120 15,60
135 15,60
150 15,60
165 15,60
180 15,60

Tfinal = 15,60 oC

El calor de neutralización de HCl + NaOH

50.0mL de HCl 0,5 M
T = 19,20 oC
50.0mL de NaOH 0,5 M
T = 19.00 oC

(Seg) Tiempo de Temperatura (oC)
0 19.20
10 22,30
20 22,80
30 22,80
40 22,80
50 22,80
60 22,80
75 22,80
90 22,80
105 22,80
120 22,75
135 22,70
150 22,70
165 22,70
180 22,70

Tfinal = 22,70 oC

El calor de neutralización de CH3COOH + NaOH

50.0mL de CH3COOH 0,5 M
T = 19.00 oC
50.0mL de NaOH 0,5 M
T = 18,20 oC

(Seg) Tiempo de Temperatura (oC)
0 19.00
10 21,00
20 21,50
30 21,60
40 21,65
50 21,70
60 21,70
75 21,70
90 21,70
105 21,70
120 21,70
135 21,70
150 21,70
165 21,70
180 21,65

Tfinal = 21,65 oC

El calor de la reacción redox de Fe3 + + + Sn2

50.0mL de 0,44 M Fe3 +
T = 18,80 oC
50.0mL de 0,2 M SnCl2
T = 18,20 oC

(Seg) Tiempo de Temperatura (oC)
0 18.80
10 19,70
20 19,90
30 20,20
40 20,30
50 20,40
60 20,40
75 20,40
90 20,46
105 20,50
120 20,50
135 20,50
150 20,50
165 20,50
180 20,50

Tfinal = 20,50 oC

Cálculos:
Consulte la hoja adjunta
Discusión:
Fuentes de error en esta práctica se derivan del hecho de que estábamos usando un vaso de plástico con una tapa de plástico para nuestra calorímetro. Este es un equipo sofisticado y permite fácilmente la pérdida de calor que resulta en cambios de entalpía inferiores. La gran pérdida de calor del calorímetro explica por qué nuestro cálculo experimental de la constante calorimétrica era tan bajo. Otras fuentes de error surgen del hecho de que en cada reacción el termómetro no fue a la misma altura. Cuanto más cerca de la punta del termómetro es la superficie más cerca de la temperatura va a leer a temperatura ambiente y por lo tanto un cambio más pequeño en la temperatura. Era difícil mantener el termómetro de la superficie debido a que la copa era tan pequeño y si el termómetro se pone demasiado bajo sería golpear la barra de agitación. Otras fuentes de error surgen del hecho de que las reacciones pueden no se han llevado a cabo hasta su finalización durante los tres minutos en los que estábamos tomando la temperatura. Lo contrario también es posible, que la reacción se lleva a cabo rápidamente ya tres minutos era un tiempo demasiado largo para medir la temperatura y así la temperatura en realidad comenzó a caer de nuevo hasta la temperatura ambiente. (Creo que esto pudo haber sucedido en la neutralización de CH3COOH + NaOH ya que en los últimos 15 segundos la temperatura bajó de 21.70oC a 21.65oC) Ambos casos podrían resultar en un cambio de temperatura baja para la reacción y por lo tanto un cambio de entalpía inferior. Formas de mejorar este experimento sería utilizar un calorímetro más grande y utilizar una de verdad, no dos vasos de plástico. Si lo hace, reduciría al mínimo la pérdida de calor a la rodea y evitaría el problema del termómetro estar demasiado cerca de la superficie. Otra manera de mejorar el experimento es para llevar a cabo las reacciones en tanto una presión constante y calorímetro de temperatura constante con el fin de asegurar la precisión del cambio de entalpía


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Ciclo de cobre posted by Alexandeer James Krzyston

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Alexander Krzyston .Ciclo de cobre. Alexander J Krzyston .Ciclo de cobre. Alex James Krzyston
Introducción:
NORTHWESTERN UNIVERSITY .Ciclo de cobre. EVANSTON .Ciclo de cobre. BURR RIDGE
En este experimento ponemos de cobre a través de una serie de reacciones en las que se pasó de metal de cobre, Cu (s) a Cu (NO3) 2 (aq) a Cu (OH) 2 (s) de CuO (s) de CuSO4 (ac ) a Cu (s).
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Lo hicimos mediante la reacción Cu (s) con HNO3 y calor para formar Cu (NO3) 2 (aq). El cobre cambió de un alambre de cobre a una solución azul. Cu (NO3) 2 (aq) se hizo reaccionar después con NaOH para formar Cu (OH) 2 (s). El precipitado resultante era de color azul. Cu (OH) 2 (s) a continuación, se calentó y el compuesto resultante fue CuO (s), que era de color negro. A continuación, se añadió H2SO4 a la CuO (s) para formar CuSO4 (ac), una solución de azul de un color similar a la de Cu (NO3) 2 (ac). Finalmente Zn sólido se añadió a la solución que produce cobre sólido, completando así el ciclo de cobre.

Procedimiento experimental:
El procedimiento fue el mismo que el que figura en el manual de laboratorio.
Cambios:
• Se utilizó una placa caliente en lugar de un mechero Bunsen para calentar la solución
• Se utilizó una barra magnética de agitación de la solución en lugar de una barra de vidrio.
• He utilizado una placa caliente durante las primeras reacciones de acelerarlo porque algunos de los cables de cobre era todavía presente.
• Más de 30 ml de hidróxido tuvieron que ser añadido a la solución durante la conversión a óxido cúprico
• El papel de tornasol se volvió azul después de la conversión a ácido cúprico así que tuve que añadir ácido más de 15 ml en la disolución del CuO.
• Las cantidades traza de cobre se queda en los vasos durante decanta por lo que tuve que lavar con ácido y se vierte en la espalda que en la solución.
• Durante la reacción de Cu2 + al metal Cu he añadido más de 15 ml de ácido debido a la reacción tan lenta. Además, he tenido que añadir más de 2 gramos de zinc porque la solución se mantuvo azul después de las primeras 2 gramos habían agotado.

Ecuaciones y observaciones:

Consulte la hoja adjunta

Análisis de datos:
Datos:
peso (g)
peso inicial de Cu 0.5749

peso del plato y Cu secos
peso del plato 20.5045
peso de Cu recuperados
Cálculos:
Se completará la próxima semana cuando se pesa el cobre seco
Discusión:
Hay varias fuentes de error que podrían contribuir a una recuperación más bajo porcentaje. De la muestra se pierde durante el proceso de decantación, porque algunas de las partículas de cobre eran demasiado pequeños y se mantuvo en suspensión en la solución. Además, se perdió algo de cobre, ya que permaneció pegado al vaso de precipitados que estaba siendo decantó en. Debido a que la solución tiene que ser decantados en tres pasos diferentes y múltiples veces, algunos de los cobre fue definitivamente perdido en el proceso. En mi opinión, la decantación es la mayor fuente de error, ya que había que hacer muchas veces. La solución tuvo que ser decantado y a continuación, lo que se había decantado se decante en otro vaso de precipitados de modo que el precipitado reconstituidos de la primera decantación podría ser puesto de nuevo en el precipitado original, pero a continuación, algunos de el precipitado quedaría pegado a las paredes de los el vaso de precipitados. Cuando esto happed durante la decantación durante la conversión en ácido cúprico, tuve que lavar los vasos que utilicé para la decantación con ácido y se vierte de nuevo en que la solución original en un intento de recuperar el cobre perdió. Otra fuente de error es que se perdió algo de cobre a la varilla de agitación de vidrio cuando se utilizó para tanto se agita la solución y transferir el sólido de cobre en el plato. Del mismo modo el cobre se perdió en el imán que también se usó para agitar la solución. En ambos casos lavé la varilla de agitación y el imán con agua destilada en el vaso de precipitados por lo que los restos podrían gotear en la solución, pero algo de cobre todavía puede haber permanecido en el. Otro factor que contribuye a una baja recuperación por ciento es que es posible que durante una de las reacciones no todo el cobre se hizo reaccionar con. Después de calentar la Cu (OH) 2, el CuO resultante no era completamente negro, que era más de una mezcla de azul-negro con negro es el color dominante. Por esta razón no creo que todo el Cu (OH) 2 se convirtió CuO. Durante esta parte de la práctica he añadido más hidróxido al vaso para asegurar todo el cobre había reaccionado con, pero los débiles rastros de azul todavía permanecen. Debido al exceso de hidróxido añadí mi papel de tornasol se volvió azul, así que sabía que iba a tener que agregar más ácido a la solución durante la disolución del CuO en la siguiente etapa del experimento. Durante la reacción de Cu2 + a Cu que la solución tenía un tinte azulado débil incluso después de que se habían añadido exceso de zinc y ácido. Puede que haya habido algo de cobre deja como iones en la solución. Tuve que añadir tres gramos más de zinc que el indicado y el tinte azul aún persistía, y cuando he añadido el HCl para eliminar el exceso de cinc muy pocas burbujas formadas por lo que es posible que todo el zinc se ha utilizado en la reacción con el de cobre. Parte de la razón para esto puede haber sido debido a que he tenido que añadir un exceso de ácido en el paso previo, el ácido puede haber estado reaccionando con el zinc más rápido de lo que estaba reaccionando con el cobre.
Fuente de error que daría lugar a la recuperación por ciento siendo alta sería que no todo el zinc se retiró del vaso de precipitados. Puede que haya habido exceso de izquierda tan sólido que no habían reaccionado el HCl o puede haber habido una cierta izquierda en la solución como Zn2 + que no fue eliminado durante la última decantación. También restos de ácido pueden permanecer con el cobre. Durante la eliminación del exceso de zinc el papel de tornasol se volvió roja, incluso después de la solución había estado hirviendo durante más de cinco minutos, lo que indica que aún había un poco de ácido. También debido a que el cobre tiene secar al aire durante una semana antes de que pueda ser pesado, hay tiempo suficiente para el polvo o algunas otras partículas fuera para entrar en la muestra ya que el cobre no se almacena en un entorno muy controlado.
Creo que el experimento podría haber sido mejor si en vez de decantación, hemos sido capaces de utilizar un filtro para crecida del precipitado de cobre de la solución. Debido a que algunos de precipitado de cobre era tan fina que permaneció suspendido en la solución de algunos inevitablemente se pierde durante la decantación, si se hubiera utilizado un filtro, esto podría haber sido evitado. Además, mis reacciones parecían tomar un tiempo muy largo, en particular la reacción del cobre con zinc. Que tenía que aplicar calor durante la primera reacción del alambre de cobre con HNO3 porque algunos de los hilos aún quedaba. Si el calor se había aplicado con más frecuencia durante el experimento, creo que habría acelerado las reacciones un poco más.


La pérdida de cobre en vasos de precipitados durante decabting
Las partículas pequeñas suspendidas en solución
Perdido en stirrinf varilla
No todo el cobre batanes reaced durante el eof las reacciones
Los productos de mi reacción durante la conversión a óxido de cobre no fueron total de negro, era más negro-azul, así que no creo que todo el Cu (OH) 2 se convirtió en CuO
Durante Lareducción de Cu2 + a Cu del solutionstill tenía una ting slightbluish por lo que no todo el Cu2 + puede haber reaccionado con el zinc.

Alto
No todo el zinc se eliminó tanto como un valor seguro y como iones disueltos en la solución

Cromatografía de espinacas by Alexander James Krzyston

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Alexander Krzyston .Cromatografía. Alexander J Krzyston .Cromatografía. Alex James Krzyston
Cromatografía de espinacas
Introducción: Alex Krzyston .Cromatografía. Alex J Krzyston .Cromatografía. Alexander James Krzyston
En este experimento se trató de obtener el espectro visible de clorofila A y beta-caroteno.
NORTHWESTERN UNIVERSITY .Cromatografía. EVANSTON .Cromatografía. BURR RIDGE
Se utilizó la espinaca como una fuente tanto de clorofila a y beta-caroteno. Se utilizó cromatografía en columna para extraer y separar la clorofila a y beta-caroteno a partir de la espinaca. Nuestra columna de cromatografía consistió en lana de vidrio, arena, diatomita, puesto polar absorbente y más arena. Debido a que el beta caroteno es menos polar que la clorofila a, que fue menos atrajo a la, gel de sílice absorbente polar, el cual se utilizó en la cromatografía en columna. Como resultado de ello, que fluía a través de la columna más rápidamente que la clorofila a, y así se recogió primero. Cuando se utiliza en combinación con éter de petróleo, un disolvente no polar, este proceso se acelera porque al igual que disuelve a similar, por lo que la no polar beta-caroteno se disolvió fácilmente en el éter de petróleo no polar, ya que fluía por la columna. Debido a que la clorofila a, una sustancia polar, fue más atraído por el gel de sílice polar, acetona, un disolvente polar, se utilizó para acelerar el flujo de la clorofila a abajo de la columna por la misma razón que el éter de animal doméstico se utiliza para acelerar el flujo de beta-caroteno por la columna. Una vez que los dos se separaron y se recogen, se utilizó el Espectrofotómetro UV-vis para medir su absorbancia.

Procedimiento:

El procedimiento fue el mismo que el que figura en el manual de laboratorio
* En la Parte 1: Tratamiento espinaca, en lugar de molienda 25 g de espinacas con 50 ml de una mezcla de éter / acetona para mascotas 80/20, nosotros, los primero 25 g de tierra de espinacas con 25 ml de la mezcla y luego añaden más y más de la mezcla (aproximadamente 60 ml en total) que a extraer la mayor cantidad de beta-caroteno y clorofila posible.

Datos:
Masa de Espinaca: 25.3850g
 La clorofila A (verde)
 Longitud de onda λ (nm) Absorbancia
Pico 413,52 0,7777
 431,03 0,7987
 664,71 0,4512

Beta-caroteno (amarillo)

 Longitud de onda λ (nm) Absorbancia
Pico 447,88 0,2824
 475.08 0,191

Discusión:

1. Si se utiliza acetona como el primer disolvente para eluir el extracto en lugar de éter de petróleo, clorofila a y beta-caroteno no habría sido separados adecuadamente por la columna de la cromatografía. Esto es porque, el beta-caroteno es no polar y el gel de sílice utilizado como el absorbente es polar. En contraste, la clorofila a es polar. Como resultado, la clorofila a fue más atraído por el gel de sílice que el beta-caroteno. Debido a éter de petróleo es no polar, beta caroteno disuelve fácilmente en él a medida que fluía por la columna, esta se aceleró el flujo de beta-caroteno, Debido a acetona es polar, clorofila a se disolvió fácilmente en ella a medida que fluía por la columna, mejorar el flujo de la clorofila a abajo de la columna. Debido beta-caroteno menos atraído por el gel de sílice, que era el padre de la columna de clorofila a se añadió antes de cualquier disolvente. Si acetona se ha añadido antes de éter de petróleo, la clorofila se habría mezclado con el beta-caroteno, ya que viajó a través de la columna.

2. Una alta tasa de abandono de la columna podría ocurrir si se utilizó un absorbente inadecuada que no era ni atractivo a la clorofila a o el beta-caroteno. Una tasa de abandono más alta también puede ser causada por una preparación inadecuada del gel de sílice, por ejemplo, si era demasiado aguados. Tampoco el uso de arena suficiente o si se utiliza el disolvente fue extremadamente no polar, ya que no tendría ninguna atracción por el gel de sílice polar.

3. Tanto el aumento del diámetro de la columna de absorbente y el aumento de la longitud de la columna de absorbente mejorará las separaciones cromatográficas. Ambos de estos aumentará el área de superficie de la columna que significa que la solución tendrá un área mayor sobre la cual a separar. Si sólo hay un cambio se puede realizar a continuación, el aumento de la longitud de la columna sería el más eficiente, porque dará a la solución de una longitud más larga y por lo tanto más tiempo durante el cual se separe.

4. Beta-caroteno
λmax = 475.08nm

c = λν

3,00 x 108 = ν (4.7508 × 10-7)
6,3147 × 1,014 = ν
hv =? E

6,626 × 10-34 (6,3147 × 1,014) =? E
4,1841 × 10-19 J =? E

? E = h2
           8mL2

Beta-caroteno tiene 40 átomos de carbono, por lo tanto, n = 20
4,1841 × 10-19 J = (6,626 × 10-34) 2
8 (9.109 × 10-31) L2

L = 2,4298 × 10-9m

El valor real de L = 2.6 × 10-9m

Error porcentual = (2,6 × 10-9 - 2.4298 × 10-9)
2,6 × 10-9
= 6,5%

Beta-caroteno tiene 11 carbonos sp2-hibridación. Tiene 11 dobles enlaces de carbono todos los cuales son hibridado en sp2.

En esta práctica, la parte más difícil fue el ajuste de la columna de cromatografía. En nuestra columna que tenía algunas burbujas de aire en el gel de sílice que se tradujo en una tasa de abandono menor.
Fuentes de error en este laboratorio podría resultar a partir del extracto de beta-caroteno está demasiado diluida, porque el éter de petróleo se evapore rápidamente y la cantidad de beta-caroteno que obtuvimos a partir de la columna de la cromatografía no fue suficiente para medir con el espectrofotómetro UV-vis así que tuvimos que diluir el beta-caroteno con éter de petróleo. Otras fuentes de error podrían ser de la espinaca no ser lo suficientemente seca. La espinaca no era seco, pero recientemente se ha descongelado por lo que todavía estaba parcialmente congelado y hielo. Esto hizo que nuestra solución sea más acuosa. Ambas tesis, una solución acuosa y diluida apuesta-caroteno, se traduciría en una menor absorción y por tanto una longitud de enlace más pequeño, que es lo que ocurrió en nuestro caso. Además, incluso antes de añadir el extra de éter de petróleo al extracto de beta-caroteno, el beta-caroteno era de color pálido que muy probablemente de no obtener suficiente de la espinaca cuando molían en el mortero. Esto daría lugar a una absorbancia inferior y por lo tanto una longitud de onda más grande, y una frecuencia y energía más baja, lo que resulta en un menor valor de L
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