PBL: DISOLUCIÓN DE MEZCLAS.

Enunciado del problema:

"Desde tiempos remotos, en aquel lugar, se comercializaba con sal. Había llegado a ser tan preciada que se pagaba a 1000 € el gramo

Cierto día se presentó en el almacén un viajero llevando un frasco en el que aseguraba había disuelto en agua gran cantidad de sal.

Desconocía la concentración de la mezcla, pero pretendía realizar las siguientes gestiones:

Deseaba que le pagaran, a 1000 €/gramo,  la sal que estuviera contenida en 50 cm³ de aquella disolución.

Además se llevaría el volumen de disolución que contuviera 12 gramos de sal y el resto lo donaría a cambio de etiquetar el frasco con la concentración en g/l , en Molaridad  y con la densidad del líquido."

Datos generales: 

• BOTE: F-3a

• PESO DE LA PLACA: 79,345

• VOLUMEN TOTAL DEL LÍQUIDO: 200 ml 

1º CÁLCULO:

¿ Cuántos gramos de sal hay en 50 ml?  

 Para ello, primero tenemos que calcular cuantos gramos de sal hay en 10 ml. Por lo que un vez que tenemos los 10 ml, los hemos pesado en la placa petri ( 10,67 g ) . Después lo hemos dejado así hasta el siguiente día para que se cristalizara de tal modo que el agua desaparezca.

Una vez cristalizado lo hemos vuelto a pesa para obtener el peso de la sal que es igual a 1,275 g

SOLUCIÓN : 50 ml /x = 10 ml /1,275 

                        x = 6,375 g en 50 ml

¿ Cuánto dinero ganará?

 1000€ / g = x  /6,375 

  x= 6.375 € 

2º CÁLCULO

¿ Qué cantidad de volumen se necesita para obtener 12 g de sal?

Para ello hemos cogido los datos del ejercicio anterior y hemos hecho una regla de tres.

                                    10 ml/ 1,275g de sal = x ml/ 12 g de sal

                                    x = 94,11 ml 

Este volumen es el que se llevará el señor y el resto lo donará: 

                                    200ml - 94,11 ml -50 ml = 55,89 ml

A cambio de esto, quiere que etiquetemos el frasco con la concentración en g/l , la Molaridad  y con la densidad del líquido.

ETIQUETA:

• Densidad del líquido = peso de disolución / volumen de disolución

            Peso de disolución - 10 ml / 10,67 g = 200 ml / x g

                                        x = 213,4 g

       Densidad del líquido = 213,4 g /200 ml = 1,067 g/ml

• Concentración en g/l = peso soluto/ volumen de disolución

            Peso de soluto - 1,275 g / 0,01 l = x g / 0,2 l

                                  x = 25,5 g

          Concentración en g/l  = 25,5 g / 0,2 l = 127,5 g / l       

• Molaridad  = número de moles del soluto / volumen de disolución (L)    

               Número de moles = g / masa molar           

                     nº moles = 25,5 g /58,5 g/mol

                     nºmoles = 0,4358

                                       

          Molaridad =  0,4358 / 0,2 = 2.18 mol/l

  

•  

  Molaridad = 2,18 Densidad de disolución = 1,067 g/ml  Concentración g/l = 127,5 g/l

PBL: SEPARACIÓN DE MEZCLAS.

Durante este proyecto en la clase de Ampliación de Física y Química trabajaremos con distintos materiales los siguientes aspectos:

1) Separación cromatográfica

Para este experimento hemos utilizado tres papeles de filtro, tres vasos de precipitados, una hoja verde y tres disolventes:  acetona, alcohol y agua. 

Al principio de la práctica dibujamos en cada papel una raya verde presionando con la tapa de un bolígrafo sobre la hoja. A continuación introducimos cada papel en un vaso de precipitados, que contenían alcohol, agua o acetona. Después de esperar varios minutos observamos los colores que aparecen en el papel y la altura alcanzada por los mismos.

DISOLVENTE	COLOR DE LA RAYA	COLORES QUE APARECEN
Agua	Verde	Verde/ marrón (mayoritario)
Acetona	Verde	Verde oscuro
Alcohol	Verde	Verde más claro

Hemos llegado a la conclusión de que la acetona es  el disolvente con el que más reacciona, siendo el agua el que menos reacción produce. 

 2) Separación  magnética

En esta parte del PBL hemos tenido que juntar la misma cantidad tanto de de sal como de limaduras de hierro (5 gramos de cada uno) para posteriormente, proceder a la separación a partir de un imán recubierto con un trozo de papel.

Tras la separación realizada, hemos vuelto a pesar las diferentes cantidades de limaduras de hierro y sal y, como podemos observar en las imágenes, hay una pérdida de aproximadamente 0'200 gramos en ambos casos, lo mas probable, debido a un error accidental que hayamos cometido durante la separación de los mismos.

                                                 















3) Separación por decantación: 

Para realizar esta práctica hemos necesitado un vaso de precipitados, el embudo decantador y  la barra soporte.

Esta práctica consistía en mezclar 20 ml de agua y 20 ml de aceite en el vaso de precipitados, a continuación teníamos que separar estos componentes utilizando el embudo decantador, después recogimos en el vaso de precipitados el agua ya que al ser de menos densidad se queda abajo en el embudo y al abrir la llave es lo primero que sale.  Posteriormente este agua lo hemos tirado por la pila y el aceite que quedaba en el embudo lo hemos reciclado.

Hemos podido observar que no es una disolución si no una mezcla heterogénea ya que se distinguen los dos componentes, y dentro de esta se pueden distinguir tres capas:

-Una capa superior de aceite.

-Una capa intermedia menos amarillenta.

-Una capa inferior de agua.

Fallos:

Al verter el aceite del vaso de precipitados al embudo  hemos perdido parte del aceite, por lo que finalmente no hemos recogido la misma cantidad que  la inicial de aceite.

4)  Separación por cristalización

CRISTALIZACIÓN: Técnica de separación en la que las condiciones se ajustan de tal forma que sólo puede cristalizar alguno de los solutos.
En esta práctica hemos usado diferentes elementos para realizar la mezcla: arena (5g), sulfato cúprico (1g) y agua (10 ml). 





Una vez mezclado, lo hemos calentado con un mechero de alcohol para conseguir que estos elementos se mezclaran lo mas homogéneamente posible de modo que la arena y el sulfato se disolvieran en el agua.
Posteriormente, utilizaremos papel de filtro para separar la mezcla obtenida:
- Por una parte, la arena, que quedará retenida en el papel de filtro
- Y por otra parte, el sulfato que se filtrará al vaso de precipitados junto con el agua .









Después depositamos en  la placa "petri" la arena y el sulfato cúprico disuelto en agua. Lo tuvimos que dejar reposar para permitir que el sulfato cúprico se cristalizara desapareciendo así el agua y dejar que la arena se secase para poder pesarla. 


En la siguiente sesión pudimos observar como la arena se había secado en el filtro y colocándolo en la placa "petri "pudimos observar como una pequeña cantidad de arena se había perdido. Lo mismo sucedio con el sulfato cúprico. 
Esto suponemos que se debe al transporte de la mezcla de unos utensilios a otros.







PESO DE LA PLACA "PETRI" :

ELEMENTOS	PESO INICIAL	PESO FINAL
ARENA	5 g	3,79 g
SULFATO CÚPRICO	1 g	0,79 g

      
       2º TRIMESTRE

Los componentes de este grupo de Ampliación de Física y Química somos:

-Teresa Álvaro

-Marta Mayor

-Aurora Navarro

Durante este trimestre trabajaremos en la clase de Ampliación de Física y Química  los siguientes contenidos:

• PBL SEPARACIÓN DE MEZCLAS

• PBL DISOLUCIONES

• PBL REACCIONES QUÍMICAS

Preguntas acerca de los conceptos tratados

Preguntas: 

 ¿HAN QUEDADO ENTENDIDOS TODOS LOS CONCEPTOS DADOS? 

SI ES ASÍ, ADELANTE, ¡ATRÉVETE A CONTESTAR A ESTE TEST!

1. Imaginemos lo siguiente: En un estudio acerca de reducción de peso, los investigadores determinaron al final del estudio que la balanza que estaba utilizando para tomar el peso de los participantes no era exacta. La balanza agregaba 10 libras al peso real de la persona cada vez que se usaba la balanza. Debido a que el investigador se dio cuenta de que la balanza agregaba 10 libras de manera consistente al peso de cada participante, se hicieron ajustes a este problema al analizar los resultados. En este caso ¿Qué tipo de error se está produciendo?

a)      Error relativo

b)      Error sistemático

c)      Error calibratorio

d)      Error accidental

2. ¿Qué es un error accidental?

a)      Son errores realizados en una medición por un mal cálculo de las medidas

b)      Son errores experimentales determinados por un problema de interpretación de la medida tomada

c)      Son errores  debidos a causas imprevistas o al azar. Errores en los aparatos de medición imposibles de controlar y alteran, ya sea por exceso o por defecto, la medida realizada.

d)      Son errores producidos de manera incontrolada, como su nombre indica “por accidente”. Pueden estar causados por cualquier tipo de circunstancia, ya sea un fallo en los cálculos del resto de errores, en la interpretación…

3. Si tras haber tomado una medida calculamos que el error absoluto cometido es de 60.96 centímetros y el valor exacto determinado es 6 metros ¿Cuál será el porcentaje de error relativo?

a)      20% aprox

b)      8% aprox

c)      10% aprox

d)      53% aprox

4. En el experimento anterior, ¿Qué medida habíamos hallado al principio?

a)      5,5 metros

b)      10,3 metros

c)      18,42 metros

d)      7 metros

5. El calibre es...

a)      El diámetro de un objeto cilíndrico o esférico no hueco

b)      La longitud de la base de un objeto con forma regular

c)      La cantidad de errores cometidos en el laboratorio

d)      Este término solo se le puede atribuir al diámetro de un objeto de medición de laboratorio

6. Micrómetro…

a)      Sirve para medir el ancho de la cabeza del alfiler y su punta.

b)      Sirve para medir micras.

c)      Sirve para medir el largo del alfiler.

d)      Todas las respuestas son válidas. 

7. Forma científica de expresar una medida

a)      Debes expresarlo tal cual nos dé el resultado de la operación

b)      Debes utilizar cualquier unidad de medida

c)      Debes expresarlo en notación científica

d)      Debes recuadrar el resultado sin ningún tipo de medida entre barra (/7/)

8. Símbolos de peligro. ¿Que nos indica este símbolo? 

a)      Nos indica que un producto que encontramos en el laboratorio es tóxico

b)      Nos indica que cerca de él se encuentra una chimenea

c)      Nos indica que hay un producto inflamable

d)      Solamente tiene función estética de adornar el aula 

9. Normas del laboratorio: En el laboratorio puedes:

a)      Utilizar todos los productos porque es nuestro laboratorio de referencia

b)      Solamente los productos etiquetados

c)      El que quieras y cuando quieras porque si están allí son seguros para nosotros

d)      Todas las anteriores son correctas

10. Material de laboratorio. El quitasatos sirve para:

a)      Sirve para quitar los satos

b)      Sirve para quitar los gases o burbujas que tengamos en una sustancia

c)      Sirve para quitar el agua que sobre

d)      Sirve para reducir el volumen de cualquier sustancia