Objetivo

Investigar sobre la curva de fusión y solidificación de la naftalina

Equipos y materiales

-Equipo de calentamiento

-Soporte universal

-tubo de prueba

- Vaso pírex

-Naftalina

-2 termómetros

2 Clamp o agarraderas

Cronometro

Agitador de vidrio

Agua

Diseño experimental

LA NAFTALINA

La naftalina (C10H8) es un sólido blanco que se evapora fácilmente y se produce naturalmente cuando se queman combustibles. También se llama alquitrán blanco y alcanfor blanco, y se ha usado en bolas y escamas para polillas. Quemar tabaco o madera produce naftalina. Tiene un olor fuerte, aunque no desagradable. La 1-metilnaftalina y la 2-metilnaftalina son compuestos similares a la naftalina. La 1-metilnaftalina es un líquido transparente y la 2-metilnaftalina es un sólido; ambos pueden olerse en el aire y en el agua en concentraciones muy bajas.

El principal uso comercial de la naftalina es en la manufactura de plásticos de cloruro de polivinilo (PVC). El principal uso de consumo es en bolas para repeler polillas y en bloques desodorantes para cuartos de baño. Tanto la 1-metilnaftalina como la 2-metilnaftalina se usan en la manufactura de otras sustancias químicas como por ejemplo tinturas y resinas. La 2-metilnaftalina se usa también para hacer vitamina K.

La exposición a grandes cantidades de naftalina puede dañar o destruir una porción de sus glóbulos rojos. Esto puede hacer que el número de glóbulos rojos disminuya

significativamente hasta que su cuerpo reemplace las células destruidas. Esta condición se llama anemia hemolítica. Algunos de los síntomas de la anemia hemolítica son fatiga, falta de apetito, agitación y palidez. La exposición a grandes cantidades de naftalina también puede causar náusea, vómitos, diarrea, sangre en la orina y una coloración amarilla de la piel. No hay estudios de seres humanos expuestos a la 1-metilnaftalina o 2-metilnaftalina.

Los animales a veces exhiben opacidad de los ojos después de tragar grandes cantidades de naftalina. No se sabe si esto sucede también en seres humanos. Respirar vapores de naftalina diariamente de por vida produjo irritación e inflamación de la nariz y los pulmones en ratas y ratones. Aun no está claro si la naftalina afecta el sistema reproductivo en animales; la mayoría de la evidencia es negativa.

La administración de 1-metilnaftalina y 2-metilnaftalina mezclada en la comida a ratones durante la mayor parte de sus vidas produjo la acumulación de un material anormal en los pulmones.

IV. PROCEDMIENTO Experimental

Primera Parte:

1. Coloque la naftalina y un termómetro, que eventualmente pueda servir como agitador (agite con cuidado), dentro de un tubo de prueba.

Tubo de ensayo Tubo de ensayo sin naftalina

Masa de la naftalina = masa del tubo de ensayo con naftalina - masa del tubo de ensayo

mnaftalina 9 g

2. Vierta 400 ml. de agua al pirex. Anote este valor en la Tabla 1.

vagua 400 ml

3. Coloque el tubo de pruebas (naftalina + termómetro) dentro del pirex 4. Coloque un termómetro adicional en el agua. Como se muestra en la figura

5. Caliente el agua y lea el termómetro el tubo de prueba hasta que la naftalina comience a fundirse. Observe la temperatura de ambos termómetros (la del tubo de prueba y del agua) mientras se esta produciendo la fusión. Anote este valor en la Tabla 1.

Intervalos de tiempo: 30 seg.

Tabla 1

t(min) 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5T(0C) 25 25 28,5 32 35 39 43 47 50 55 58.5 62 65 69

t(min) 7.0 7.5 8 8.5 9.0 9.5 10 10.5 11 11.5 12 12.5 13 13.5 14

T(0C) 71.5 75 78 79.5 82 82 85 89 91 95 97 99 98 100 93

t(min) 14.5 15 1.5.5 16 16.5 17 17.5 18 18.5 19 19.5 20 20.5 21 21.5T(0C) 88 83 80 78 77,5 76 75 73 71 69.5 67 65 63 61 58.5

t(min) 22 22.5 23 23.5 24 24.5 25 25.5 26 26.5 27 27.5T(0C) 56 54.5 52.5 51 49 46 44.5 43 41.5 40 38 37.5

T agua (en el mismo proceso) 98°C

T fusión 80°C

T solidificación 78 °C

Evaluación

Trace la curva de solidificación T vrs t y discuta cada tramo de la grafica

t 450 seg.

1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 550

20

40

60

80

100

120

f(x) = 1.63357531760436 xR² = 0.671227680868235

Series1Linear (Series1)

Se logra observar que la temperatura no varía cuando la naftalina empieza a solidificarse, esto es debido a que se libera cierta cantidad de calor para cambiar de líquido a sólido. La temperatura de la naftalina cuando empieza enfriarse es una función lineal respecto al tiempo (salvo en el cambio de fase).

2)¿ Coincide el punto de solidificación y fusión en el proceso?

No coinciden pero son próximos en el caso de la fusión la diferencia es de 30C

Aunque si debería coincidir puesto que fue adquiriendo calor, a medida que el agua se iba calentando la naftalina absorbía cada vez más calor. El calor absorbido por la naftalina aumenta la dinámica de las partículas y disminuye la fuerza intermolecular entre estas generándose así la fusión. Después de ello se saca el flujo de calor al cual fue sometida el agua, consecuentemente se quita el calor suministrado a la naftalina del tubo de ensayo. En esta instancia la naftalina empieza a liberar el calor absorbido, dándose un proceso inverso a la fusión, con el fin de obtener el equilibrio termodinámico (naftalina-medio) y volver a su estado sólido inicial.

“El calor ganado o absorbido es igual al calor disipado o entregado en un cuerpo”.

Porque durante el experimento al calentar el agua, esto permita ganar calor a la naftalina que se encuentra dentro del tubo de ensayo; dicho calor ganado lleva a la naftalina inicialmente sólida a un progresivo aumento de dinámica entre las moléculas que la contienen disminuyendo la fuerza intermolecular de cohesión iniciando la fusión, pasando la naftalina de su estado inicial sólido a liquido, una vez que detenemos el incremento de calor y sacamos el tubo del recipiente, entonces la naftalina empezará a perder el calor que había ganado produciéndose un fenómeno de regresión de estado; volviendo a su estado original sólido y a la temperatura original, cumpliéndose que : Qganado = Qperdido.

3)¿Si el punto de solidificación de la naftalina se considera 80°C ¿A qué se debe la diferencia observada en la gráfica?

La diferencia observada en la gráfica es debida a que la naftalina no va a generar un

Proceso eficiente al absorber o liberar el calor porque el sistema no se encuentra

Aislado, es por ello que existe un error. Otro factor importante es por la destreza del

operador en la toma de la temperatura y el tiempo, así como también el que el calor

entregado al agua nunca va a ser continuo, siempre existe discontinuidad.

4.-¿Cuáles son las posibles fuentes de error?

El suministro de energía térmica por unidad de tiempo no fue exactamente constante.

Errores de paralaje

Las condiciones ambientales

Las malas condiciones en que estaban los tubos de ensayo (algunos residuos), que afectaron de alguna manera en las propiedades de la naftalina.

V. TAREA

1.-Explique en que consiste la fusión franca y fusión pastosa.

La fusion franca y la pastosa es un proceso que se dan ala vez esto hace referencia cuando la geometria del solido por ejemplo la naftalina que tiene cristales en su estructura cuando estos

cambian de estado solido a liquido, es decir dejan de ser cristales ocurre este proceso de fusion.

VI. CONCLUCIONES

La naftalina es un sólido blanco que cambia de fase rápidamente, pasa del estado liquido al estadio sólido debido a que las moléculas pierden energía cinética muy rápido puesto que la naftalina tiene a igualarse con la temperatura del ambiente (cumpliéndose “la ley cero de la termodinámica”).

La temperatura de la naftalina aumenta normalmente hasta alcanzar el punto de fusión donde permanece constante.

En el proceso de solidificación la cantidad de calor por unidad de tiempo se mantiene un poco variable.

VII. RECOMENDACIONES

Colocar una cantidad moderada de Naftalina en el tubo de ensayo, que entre sin estar apretado y al ser colocado en baño Maria el agua tapa toda la masa de a naftalina.

La cantidad de naftalina no debe sobrepasar el nivel de agua en el pirex ,porque la parte que sobrepasa este nivel, no logra cambiar de estado

Medir la temperatura de la naftalina liquida dentro del tubo de ensayo, sacar con cuidado el termómetro este podría romperse.

Al poner tubo de ensayo en el recipiente, usando la agarradera no ajustar demasiado el tubo de ensayo, podría rajarse o quebrarse pudiendo terminar en el agua hervida rompiéndose.

Tratar no tener mucho contacto con la naftalina este sólido desprende un olor muy toxico provocando nauseas u otros malestares que no solemos contraer.