Estudio de la velocidad de difusión Introducción Cuando las sustancias se ponen en contacto unas con otras, se entremezclan unas con otras. Este fenómeno se conoce como difusión. La difusión tiene lugar muy rápidamente en el caso de los gases, en menor medida en el caso de los líquidos, y no en absoluto en el caso de los sólidos. Sin embargo, la difusión de sólidos en líquidos tiene lugar, aunque a una velocidad muy lenta. Si un sólido se mantiene en contacto con el exceso de solvente en el cual es soluble, alguna porción del sólido se disuelve. Este proceso se conoce como disolución de un sólido en líquido, y tiene lugar debido a la difusión de partículas sólidas en medio líquido. Las moléculas de soluto están en constante movimiento aleatorio debido a la colisión entre las moléculas de soluto y la del solvente. Es esta interacción física entre partículas de soluto-solvente que conduce a la difusión. Objetivo Demostrar que la velocidad de difusión depende de los siguientes factores: – v Temperatura: a medida que aumenta la temperatura, aumenta la energía cinética de las partículas. Por lo tanto, la velocidad de las partículas también aumenta, lo que a su vez aumenta la velocidad de difusión. v Tamaño de la partícula: a medida que aumenta el tamaño de la partícula, la velocidad de difusión disminuye. Esto se debe a que las partículas se vuelven menos móviles en el solvente. v Masa de la partícula: a medida que aumenta la masa de la partícula, la velocidad de difusión disminuye; a medida que la partícula se vuelve menos móvil.
Experimento 1 Para estudiar la difusión cuando el sulfato de cobre se pone en contacto con agua (líquido). v Requisitos Cristales de sulfato de cobre (CuSO4), vaso de precipitados de 100 ml v
Procedimiento
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1. Tome aproximadamente dos gramos de cristales de sulfato de cobre en un vaso de precipitados de 100 ml.
2. Agregue unos 50 ml de agua y déjelo reposar durante unos minutos.
3. Nótese el desarrollo del color azul en el agua.
4. Dejar reposar más hasta que se observe que desaparece todo el sulfato de cobre.
5. Tenga en cuenta el cambio de color azul en el agua. v Conclusión Cuando los sólidos, como el sulfato de cobre, se ponen en contacto con líquidos como el agua, se mezclan sustancias, es decir, se produce la difusión.
Experimento 2 Estudiar el efecto de la temperatura sobre la velocidad de difusión de sólidos en líquidos. Requisitos Cristales de sulfato de cobre (CuSO4), tres vasos de precipitados de 100 ml, vidrio de reloj, calibre de cable, quemador, soporte para trípode, termómetro, cronómetro. v
Procedimiento
1. Tomar cinco gramos de sulfato de cobre en tres vasos.
2. Vierta lentamente 100 ml de agua destilada en uno de los vasos.
3. Cubra este vaso con un vidrio de reloj.
4. Vierta lentamente 100 ml de agua fría en un segundo vaso.
5. Coloque un tercer vaso que contenga 100 ml de agua en un trípode para calentar.
6. Observe el proceso de difusión que comienza en todos los vasos.
7. Registro de sulfato de cobre: el tiempo necesario para la disolución del sulfato de cobre en los tres casos. v
OBSERVACIÓN Conclusión La velocidad de difusión del sulfato de cobre en el agua es en el orden que se indica a continuación: Cubilete 3> Cubilete 2> Cubilete 1
Así, la velocidad de difusión varía directamente con la temperatura.
Experimento 3 Estudiar el efecto del tamaño de las partículas sobre la velocidad de difusión de sólidos en líquidos. v Requisitos Cilindros de medición graduados de 100 ml, cristales de sulfato de cobre (CuSO4) de diferentes tamaños, cronómetro. v
Procedimiento
1. Agregue 50 ml de agua a cada uno de los tres cilindros.
2. Tome cinco gramos de cristales de sulfato de cobre de tamaño grande, tamaño mediano, y agréguelos por separado a los cilindros.
3. Permítales estar de pie por algún tiempo.
4. Anote el tiempo necesario para que el color azul alcance cada uno de los cilindros y anote las observaciones.
v Conclusión La velocidad de difusión del sulfato de cobre en el agua está en el orden que se indica a continuación: Vaso 3> Vaso 2> Vaso 1
Por lo tanto, las partículas más pequeñas se difunden más rápidamente que las partículas más grandes.
Resultado
1. Cuando los sólidos como el sulfato de cobre se ponen en contacto con líquidos como el agua, se mezclan sustancias, es decir, se produce la difusión.
2. La velocidad de difusión varía directamente con la temperatura.
3. Las partículas pequeñas se difunden más rápidamente que las partículas más grandes.
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UTKARSH VAJPAI
