C1 Sistema de camisa de vidrio
1.1 Componentes del sistema de camisa de vidrio 1.2 Bibliografía sobre el sistema de camisa de vidrio 1.3 Leyes de los gases 1.4 Reacciones de los gases 1.5 Destilación de vapor de agua 1.6 Calorimetría 1.7 Cromatografía de gases 1.8 Accesorios
C1. Sistema de camisa de vidrio 1.1 Componentes del sistema de camisa de vidrio
El sistema Camisa de vidrio El sistema Camisa de vidrio se compone de una camisa de vidrio y una serie de accesorios y suplementos especiales. Ha sido diseñado fundamentalmente para realizar experimentos con gases y puede utilizarse de forma interdisciplinaria en la enseñanza de la Química, Física y Biología. Sirve para la asimilación de las leyes de los gases, la determinación de las masas molares, la medición de entalpías de combustión y otros múltiples usos. VENTAJAS del sistema de camisa de vidrio: • demostrativo y transparente • sistema modular versátil, fácil de montar • enfoque didáctico • ideal para trabajar con gases • manual con instrucciones detalladas para la experimentación • experimentación rápida y sencilla • resultados precisos
Camisa de vidrio Cuerpo de vidrio cilíndrico de DURAN®. Por medio de una tubuladura de gran tamaño se pueden acoplar accesorios especiales (jeringas para gas, dispositivo calorimétrico, etc.) con un diámetro exterior de 36 mm y atornillarse herméticamente. Las boquillas axiales de los accesorios se conectan y fijan a una segunda tubuladura de vidrio pequeña, con un racor roscado de vidrio GL 18/8, situada en el lado opuesto. Las dos tubuladuras de vidrio superiores, con uniones roscadas GL 18/8, sirven para el alojamiento de termómetros, sensores térmicos o de
342
02615.00 tubos de vidrio (diámetro 8 mm). También sirven para el llenado de líquidos. Una de las tubuladuras de vidrio dispone de una oliva de tubo. Aquí puede conectarse un tubo o goma para, por ejemplo, evacuar sin peligro líquido del baño calefactor que se desborde. • el material suministrado incluye: 2 tapas de cierre GL 18 • longitud total de la camisa de vidrio: 210 mm • longitud del cilindro de vidrio: 155 mm • diámetro de la camisa de vidrio: 75 mm • diámetro de la oliva: de = 8 mm
• estructura compacta, fácil de transportar • puede conservarse completo una vez montado • sencilla conservación de los componentes individuales en una plancha de espuma
C1. Sistema de camisa de vidrio 1.1 Componentes del sistema de camisa de vidrio
B L L C
D
A
E
F
G K
A B C D E F G H I K L
Camisa de vidrio Jeringa para gas, 100 ml Dispositivo calorimétrico Accesorio para destilación Eudiómetro de émbolo Eudiómetro silencioso Columna de separación de gases Lanza de combustión para gases Tapa para dispositivo calorimétrico Calefactor Termómetro
H
I
343
C1. Sistema de camisa de vidrio 1.1 Componentes del sistema de camisa de vidrio Jeringa para gas, 100 ml Jeringa para gas fabricada en vidrio con émbolo de vidrio esmerilado. En combinación con la camisa de vidrio, se utiliza para la asimilación de las leyes de los gases y la determinación de las masas molares según el método de la densidad del vapor: • con doble escala graduada; escala: 0...100 ml, división 1 ml
02614.00 • longitud total: 300 mm • longitud del cilindro de vidrio: 205 mm • diámetro exterior del cilindro de vidrio: 36 mm • longitud de la boquilla: 55 mm • diámetro exterior de la boquilla: 8 mm
Accesorio para destilación De DURAN®, puede utilizarse en combinación con la camisa de vidrio para construir un aparato de destilación de vapor de agua; con racor roscado de vidrio GL 25/8: • longitud total: 275 mm
02615.06 • longitud del cilindro de vidrio: 200 mm • diámetro exterior del cilindro de vidrio: 36 mm • longitud de la boquilla: 50 mm • diámetro exterior de la boquilla: 8 mm
Dispositivo calorimétrico para camisa de vidrio De DURAN®, en combinación con la camisa de vidrio, la tapa para el dispositivo calorimétrico y la lanza de combustión para gases, forma un sistema calorimétrico para la medición del poder calorífico, calor de formación y entalpías de reacción de materiales sólidos, líquidos y gaseosos. La energía térmica liberada en el espacio de combustión tubular es transmitida al líquido calorimétrico (p. ej., agua) en la camisa de vidrio a través de
Tapa para dispositivo calorimétrico De DURAN®, se utiliza junto con la camisa de vidrio y el dispositivo calorimétrico para la medición de entalpías de reacción de gases. La tapa se acopla herméticamente al dispositivo calorimétrico mediante una unión roscada. El suministro de gas se realiza mediante dos tubos capilares, la alimentación eléctrica mediante dos electrodos de platino,
02615.01
un cambiador de calor en forma de doble espiral („serpentín de refrigeración“), antes de que los gases de combustión sean evacuados al exterior a través de la boquilla axial: • longitud total: 280 mm • longitud de la cámara de combustión: 90 mm • diámetro exterior de la cámara de combustión: 36 mm • longitud de la boquilla: 70 mm • diámetro exterior de la boquilla: 8 mm
02615.02 directamente en la cámara de combustión del calorímetro. Los electrodos deben conectarse a un equipo de alimentación de alta tensión, lo que genera una chispa continua en la cámara de combustión que produce la inflamación continua de los gases que penetran en la misma. • diámetro exterior de los tubos capilares: 8 mm
Dispositivo calorimétrico (02615.01) con tapa (02615.02) Dispositivo calorimétrico con la tapa ya montada.
Lanza de combustión para gases El aparato está especialmente diseñado para la combustión de gases sin formación de hollín en el calorímetro de la camisa de vidrio. Se compone de tubo de camisa de vidrio y, en su interior, un tubo de combustión metálico deslizable. Ambos tubos están provistos de olivas. El gas combustible es conducido hasta el tubo metálico interior y al tubo exterior se suministra el oxígeno necesario para una com-
344
02613.00 bustión sin hollín. Para regular con precisión el suministro de gas combustible se utiliza una válvula de ajuste fino. El aparato puede regularse para cualquier tipo de gas combustible. • longitud total con tubo de combustión insertado: 290 mm • longitud del tubo de camisa: 170 mm • diámetro del tubo de camisa: 16 mm • diámetro de las olivas: de = 8 mm
C1. Sistema de camisa de vidrio 1.1 Componentes del sistema de camisa de vidrio Eudiómetro de émbolo El eudiómetro de émbolo se compone de un cilindro de vidrio con émbolo móvil y sirve para realizar el análisis volumétrico de reacciones de gases explosivos. Incorpora dos conectores hembra de 4 mm para el generador de las chispas de encendido. Con este aparato pueden hacerse reaccionar mezclas de gases a temperatura ambiente, cuyos productos de reacción sean gaseosos o en las que queden restos de los gases de reacción en el cilindro (por ejemplo, mezclas de aire e hidrógeno, de monóxido de carbono y oxígeno). Las mezclas de gases simplemente se inyectan en el eudiómetro mediante una jeringa. A continuación, se efectúa la ignición de la mezcla gaseosa de forma fácil y segu-
Eudiómetro silencioso El eudiómetro de émbolo se compone de un cilindro de vidrio con émbolo móvil y una tapa de cierre con alimentación de gas, electrodos de encendido y dos conectores hembra de 4 mm. Sirve para el análisis volumétrico de mezclas de gases en combustión continua. A diferencia del eudiómetro de émbolo, en el que las reacciones de gases se producen de forma explosiva, la combustión de las partes gaseosas en el eudiómetro silencioso se producen de forma silenciosa y controlada. Las mezclas de gases se inyectan lentamente a través de un dispositivo protector de retroceso integrado en el eudiómetro con ayuda de una jeringa. Al
Columna de separación de gases De DURAN®, permite la construcción de un cromatógrafo de gases con fines didácticos para el rango temperaturas bajas, hasta los 100°C. La columna de separación de gases es apropiada para la demostración del principio de la separación cromatográfica de gases a temperatura ambiente (Agente separador: dinonilftalato sobre harina fósil (kieselgur); Gas portador: hidrógeno o helio). El montaje de la columna de separación de gases en la camisa de vidrio permite trabajar con temperaturas entre 10 y 100 °C. Con la ayuda de una sonda de
Calefactor Radiador cerámico de infrarrojos para el calentamiento uniforme y seguro de la camisa de vidrio y de cuerpos cilíndricos o aparatos metálicos, de cerámica o de vidrio. • Temperatura superficial del radiador cerámico de infrarrojos: aprox. 500°C • Consumo de potencia: 500 W • Dimensiones: 160 mm × 95 mm × 90 mm
02611.00 ra con la ayuda del generador de chispas. Si el eudiómetro de émbolo se monta en la camisa de vidrio, también se puede realizar el análisis volumétrico de las reacciones de gases a temperaturas distintas de la temperatura ambiente, como la reacción de una mezcla estequiométrica de hidrógeno y oxígeno a más de 100°C. • con una escala graduada; escala: 0...20 ml, división 1 ml • longitud total: 350 mm • longitud del cilindro de vidrio: 205 mm • diámetro exterior del cilindro de vidrio: 36 mm • longitud de la boquilla: 55 mm • diámetro exterior de la boquilla: 8 mm
02612.00 aplicar alta tensión a los electrodos en la cámara de combustión, se genera una chispa permanente que produce la ignición continua de los gases que penetran en la misma. El aparato puede montarse en la camisa de vidrio, puede realizar el análisis volumétrico de las reacciones de gases a temperaturas distintas de la temperatura ambiente. • con una escala graduada; escala: 0...60 ml, división 1 ml • longitud total: 420 mm • longitud del cilindro de vidrio: 205 mm • diámetro exterior del cilindro de vidrio: 36 mm • longitud de la boquilla: 55 mm • diámetro exterior de la boquilla: 8 mm
36670.00 medición (Núm. de pedido 36670.10), una unidad de alimentación (Núm. de pedido 36670.95) y un registrador Yt (o un sistema de interfaz) puede realizarse el análisis y registro por cromatografía de gases de mezclas de gases o líquidos. • longitud total del accesorio: 310 mm • longitud total de la columna de separación (con forma espiral): aprox. 1,3 m • diámetro exterior del cilindro de vidrio: 36 mm • longitud de la boquilla: 55 mm • diámetro exterior de la boquilla: 8 mm
32246.93 • Alimentación eléctrica: 230 V~ • cuerpos a calentar: longitud mínima: 130 mm diàmetro: 36 mm...100 mm accesorios recomendados para regular la temperatura: Regulador de potencia 32247.93 Regulador de temperatura 32248.93 (el calefactor también puede adquirirse para una tensión de red de 115 V~)
345
C1. Sistema de camisa de vidrio 1.2 Bibliografía sobre el sistema de camisa de vidrio / 1.3. Leyes de los gases
Bibliografía sobre el sistema de camisa de vidrio
01196.12
Glass jacket system
Handbook Glass jacket system Brochure, 17 experiments 01196.12 Experiments contained on the topic: 12229 Gay-Lussac’s law 12230 Charles’ law 12231 The Boyle-Mariotte law 12232 The gass laws of Boyle-Mariotte, GayLussac and Charles 12233 Determination of molar masses according to the vapour density method 12234 The law of integral ratio of volumes
Determination of the calorific values of foodstuffs 12242
Determination of the calorific values of liquids in the vertical calorimeter 12243 Determination of the calorific values of heating oil and hose connection oil 12244 Chromatographic separation process: Gas chromatography 1. Separation of volatile liquid mixtures 2. Separation of gas mixtures 12245 Steam distillation
W. Schäfer, J. Klunker T. Schelenz, T. Meier A. Symonds
HANDBOOK COMPLETE EXPERIMENTS
Chemistry / Biotechnology
Laboratory Experiments CHEMISTRY Broschure, 110 experiments 16504.02 Experiments contained on the topic: 12250 Determination of the molecular mass of a liquid 12256 Gay-Lussac’s law 12257 Charles’(Amontons’) law 12258 Boyle and Mariotte’s law 12273 Determination of the heat of formation for water 12274 Determination of the heat of formation for CO2 and CO (Hess’ Law) 12275 Determination of the calorific value for heating oil and the gross calorific value for hose connection oil
01855.02
F. Lindenblatt / W. Jung
LABORATORY EXPERIMENTS CHEMISTRY
12290 Law of integral ratio of volumes 12292 Fractional distillation with the bubble tray column 12293 Chromatographic separation procedures: gas chromatography
16504.02
HANDBOOK CHEMISTRY
12235 The volume law of Gay-Lussac 12236 Avogadro’s law 12237 The empirical formula of methane, ethane, propane 12238 Determination of the heat of formation of water 12239 Determination of the heat of formation of CO2 and CO and Hess’s law 12240 Determination of the calorific values of solid fester and gaseous combustion materials in the horizontal calorimeter 12241
Handbook Complete experiments – Chemistry/Biotechnology Broschure, 28 experiments 01855.01 Experiments contained on the topic: 13088 Molar mass determination using the vapour density method 13090 Determination of combustion enthalpies 13096 Avogadro’s law
Leyes de los gases con el sistema de camisa de vidrio El sistema „Camisa de vidrio“ ofrece un medio sencillo y fiable para calentar un volumen de aire contenido en una jeringa de gas en un baño de agua o aceite. Permite modificar el volumen, la presión y la temperatura y analizar las relaciones entre estas magnitudes.
Experimento: Ley de Gay-Lussac Núm. de pedido del experimento:
Material Camisa de vidrio 02615.00 Jeringa para gas, 100 ml 02614.00 Pie en H „PASS“ 02009.55 Termómetro digital 07030.00 Termoelemento, NiCr-Ni, microcamisa 13615.01
346
Calefactor 32246.93 Regulador de potencia 32247.93 (Material de soporte, piezas pequeñas, sustancias químicas, etc.)
Extraido del “Handbook, glass jacket system“
12229
La ley de Gay-Lussac describe la relación entre el volumen y la temperatura de una masa de gas a presión constante. En la jeringa de gas, insertada en la camisa de vidrio, se encierra un volumen de gas de unos 50 ml mediante un tapón de goma. A continuación se calienta lentamente el líquido del baño en la camisa de vidrio mediante el calefactor y se leen en breves intervalos los valores de temperatura y el volumen del gas en dilatación. Con la ayuda de un imán de barra y una varilla agitadora magnética en la camisa de vidrio, se puede mezclar el líquido del baño calefactor para homogeneizar la distribución térmica. La ventaja especial que ofrece este montaje con la camisa de vidrio es que permite medir directamente la temperatura del gas, en lugar de la del baño calefactor.
C1. Sistema de camisa de vidrio 1.3. Leyes de los gases
Experimento: Ley de Amontons Núm. de pedido del experimento:
Material Camisa de vidrio Jeringa para gas, 100 ml Pie en H „PASS“ Barómetro/Manómetro de mano Sensor de presión absoluta Termómetro digital
12230
La ley de Amontons describe la relación entre la presión y la temperatura de una masa de gas a volumen constante. En la jeringa de gas, insertada en la camisa de vidrio, se encierra un volumen de gas de unos 50 ml. Para medir la presión, se conecta un manómetro a la boquilla de la jeringa de gas. Se calienta lentamente el líquido del baño en la camisa de vidrio mediante el calefactor y, tras un aumento de temperatura de 5 grados, se empuja el émbolo de la jeringa de gas hasta la posición del volumen inicial y se efectúa la lectura de la temperatura y la presión del gas. Con la ayuda de un imán de barra y una varilla agitadora magnética en la camisa de vidrio, se puede mezclar el líquido del baño calefactor para homogeneizar la distribución térmica. 02615.00 02614.00 02009.55 07136.00 07136.01 07030.00
Sonda de inmersión, NiCr-Ni, Calefactor Regulador de potencia (Material de soporte, piezas pequeñas, sustancias químicas, etc.)
13615.03 32246.93 32247.93
Extraido del “Handbook, glass jacket system“
Experimento: Ley de Boyle-Mariotte Núm. de pedido del experimento:
12231
La ley de Boyle-Mariotte describe la relación entre la presión y la temperatura de una masa de gas a temperatura constante. En la jeringa de gas, insertada en la camisa de vidrio, se encierra un volumen de gas de unos 50 ml. Para medir la presión, se conecta un manómetro a la boquilla de la jeringa de gas. El émbolo se introduce en la jeringa o se extrae de la misma y se efectúa, en cada caso, la lectura del volumen y la presión del gas.
Extraido del “Handbook, glass jacket system“
Material Camisa de vidrio Jeringa para gas, 100 ml Pie en H „PASS“ Barómetro/Manómetro de mano
02615.00 02614.00 02009.55 07136.00
Sensor de presión absoluta 07136.01 (Material de soporte, piezas pequeñas, sustancias químicas, etc.)
347
C1. Sistema de camisa de vidrio 1.3. Leyes de los gases
Experimento: Las leyes de los gases de Boyle-Mariotte, Gay-Lussac y Charles (Amonton) Núm. de pedido del experimento:
12232
Con el modelo de experimento aquí descrito, se pueden analizar y demostrar las leyes de Boyle-Mariotte, Gay-Lussac y Amontons en un solo procedimiento, ya que permite mantener constantes las tres magnitudes (volumen, presión y temperatura) consideradas y también variarlas y medirlas, según sea necesario. En este caso, para medir la presión se utiliza un manómetro capilar.
From “Handbook, glass jacket system“
Material Camisa de vidrio Jeringa para gas, 100 ml Pie en H „PASS“ Manómetro capilar
Manómetro capilar Para medir la presión de gases en el rango de 900...1300 mbar. Capilares de vidrio en forma de U, cerrados por un extremo, en el otro extremo disponen de grifo de tres pasos cobre placa de PLEXIGLAS® con mango; d = 10 mm, l = 55 mm; escala con división 10 hPa. Escala de corrección para regular la temperatura ambiente del lugar de trabajo 16...28 ° C. • diámetro exterior de los capilares de vidrio en el grifo de tres pasos: de = 8 mm • Dimensiones (mm): 330 ×65 (sin mango)
02615.00 02614.00 02009.55 03104.00
Termómetro de laboratorio, -10...+150°C (2×) 38058.00 Calefactor 32246.93 Regulador de potencia 32247.93 (Material de soporte, piezas pequeñas, sustancias químicas, etc.)
03104.00 Para el relleno se necesita: Mercurio, quím. puro; 100 g Jeringa 1 ml, Luer; 10 unidades Cánula 0,9 mm × 70 mm, Luer; 20 unidades Alambre constantán, d = 0,4 mm; 50 m
31780.10 02593.03 02597.04 06102.00
Nomograma El nomograma „Datos de gases y masas molares“ es un valioso instrumento auxiliar que permite calcular rápidamente de modo gráfico los valores de volumen, presión y temperatura cuando se producen cambios de estado en los gases. Se pueden representar gráficamente las leyes de Boyle-Mariotte y de GayLussac; averiguar rápidamente el vol-
348
40440.00 umen en condiciones normalizadas correspondiente al volumen de gas medido, así como averiguar inmediatamente la masa molar partiendo del volumen normalizado y la masa de una porción de gas o de vapor. El nomograma y la regla son de PLEXIGLAS® y se pueden utilizar con el retroproyector. • Dimensiones: 302 mm × 215 mm
C1. Sistema de camisa de vidrio 1.3. Leyes de los gases
Experimento: Leyes de los gases Núm. de pedido del experimento: Los experimentos con la camisa de vidrio, relacionados con las tres leyes de los gases, también pueden realizarse sobre el panel para experimentos completos del sistema Experimentos completos Química / Biología. Para una visualización demostrativa de la temperatura y la presión medidas, los aparatos digitales de medición manual (temperatura 2× NiCrNi; presión) se conectan cada uno a un display digital de gran tamaño.
13103
Extraido del “Handbook, Complete experiments chemistry/biotechnology“
Material Camisa de vidrio 02615.00 Jeringa para gas, 100 ml 02614.00 Marco para experimentos completos 45500.00 Panel para experimentos completos 45510.00 Soporte para camisa de vidrio 45524.00 Soporte de aparatos con imanes de fijación 45525.00 Soporte prensor, d = 18…25 mm 45520.00 Matraz de Erlenmeyer, 100 ml, GL 25 35844.15 Barómetro/Manómetro de mano 07136.00 Sensor de presión absoluta 07136.01 Medidor manual de temp. 2× NiCr-Ni 07140.00 Sonda de inmersión NiCr-Ni, Acero inoxidable13615.03 Display grande, digital (2×) 07157.93 Calefactor 32246.93 (Material de soporte, piezas pequeñas, sustancias químicas, etc.)
Experimento: Determinación de masas molares según el método de la densidad del vapor Núm. de pedido del experimento: La masa molar de un líquido se determina inyectando una pequeña cantidad del mismo en la jeringa de gas calentada. El líquido se evapora y el gas generado empuja el émbolo de la jeringa. A temperatura y presión constantes, el volumen del gas puede leerse en la escala graduada de la jeringa. Partiendo de los valores medidos de presión, temperatura, volumen y masa del líquido evaporado se obtiene: M=
m·R·T p·V
la masa molar. La ventaja de este sistema es que permite realizar numerosas mediciones en poco tiempo.
12233
Extraido del “Handbook, glass jacket system“
Material Camisa de vidrio 02615.00 Jeringa para gas, 100 ml 02614.00 Pie en H „PASS“ 02009.55 Termómetro de laboratorio, -10…+150°C (2×) 38058.00 Calefactor 32246.93 Regulador de potencia 32247.93 Barómetro/Manómetro de mano 07136.00 (Material de soporte, piezas pequeñas, sustancias químicas, etc.)
349
C1. Sistema de camisa de vidrio 1.4 Reacciones de los gases
Reacciones de gases con el sistema de camisa de vidrio El sistema „Camisa de vidrio“ ofrece un medio sencillo y fiable para hacer reaccionar gases entre sí y para determinar cuantitativamente los volúmenes tanto de los materiales de salida como de los productos de la reacción. Las reacciones pueden llevarse a cabo a diferentes temperaturas, lo que permite la derivación experimental de las relaciones esenciales mediante la estequiometría de las reacciones. De este modo se puede transmitir a los alumnos, de forma intuitiva, una idea sobre la naturaleza corpuscular de la materia.
Experimento: La ley de los volúmenes de gases de Gay-Lussac Núm. de pedido del experimento:
12235
La ley de los volúmenes de gases de Gay-Lussac afirma que los gases siempre reaccionan entre sí con una relación de volúmenes constante. En el experimento, se hace reaccionar mezclas de gases, compuestas de hidrógeno y oxígeno en diferentes proporciones, de forma explosiva en el eudiómetro de émbolo. En un tiempo mínimo pueden realizarse la ignición de varias de estas mezclas, demostrándose rápidamente que el hidrógeno y el oxígeno reaccionan siempre entre sí con una relación de volumen de 2: 1. Los gases necesarios para el experimento pueden obtenerse fácilmente con la ayuda del gasómetro. Si realizamos la ignición de mezclas de aire e hidrógeno en el eudiómetro, podemos averiguar de forma rápida y sencilla el contenido de oxígeno del aire en el experimento. Material Eudiómetro de émbolo Gasómetro Generador de chispa de encendido Cable de conexión, 50 kV
02611.00 40466.00 11155.00 (2×) 07367.00
Extraido del “Handbook, glass jacket system“
(Material de soporte, piezas pequeñas, sustancias químicas, etc.)
Generador de chispa de encendido
11155.00
Con encendedor piezoeléctrico para la ignición de mezclas de gases combustibles en el eudiómetro. Potente generación de chispas pulsando un botón, sin peligro, con independencia de la red eléctrica y las baterías. • impulso de tensión aprox. 13,5 kV • dos conectores hembra de 4 mm para la conexión de cables • longitud de la chispa hasta 4 mm • caja de plástico • medidas: (120 ×65 ×65) mm
350
además, son necesarios:
Cable de conexión, 30 kV Cables de alta tensión con conectores macho de 4 mm para utilizar con el equipo de alimentación de alta tensión 10 kV- (Núm. de pedido 13670.93), el generador de chispa de encendido (Núm. de pedido 11155.00) y los aparatos de medición correspondientes. • rigidez dieléctrica: 30 kV • capacidad de corriente: 10 A • sección transversal: 0,75 mm2 • diámetro de la camisa: 3 mm Longitud
Núm de pedido
500 mm 1000 mm
07366.00 07367.00
C1. Sistema de camisa de vidrio 1.4 Reacciones de los gases
Experimento: La ley de Avogadro Núm. de pedido del experimento:
12236
En 1811 Avogadro, basándose en la relación constante de los gases (perfectos) al aumentar la temperatura y la presión (véase leyes de los gases), así como la ley Gay-Lussac, formuló la hipótesis de que volúmenes iguales de gases, en las mismas condiciones de presión y temperatura, contienen el mismo número de partículas (moléculas, átomos). Si la hipótesis de Avogadro es correcta, un volumen de 6 partes de CO y 3 partes de O2 debe dar lugar a la formación de 6 partes de CO2, si la presión y temperatura son las mismas antes y después de la reacción. Así mismo, una mezcla de 6 partes de H2 y 3 partes de O2 calentada a más de 100°C debe producir 6 partes de vapor de agua; y una mezcla de 5 partes de H2 y 5 partes de Cl2 debe producir 10 partes de cloruro de hidrógeno. La exactitud de dicha hipótesis se investiga mediante las reacciones citadas.
Material Eudiómetro de émbolo Glasmantel Pie en H „PASS“ Gasómetro Jeringa para gas, 100 ml Generador de chispa de encendido Cable de conexión, 30 kV Calefactor Regulador de potencia
Extraido del “Handbook, glass jacket system“
02611.00 02615.00 02009.55 40466.00 02614.00 11155.00 (2×) 07367.00 32246.93 32247.93
(Material de soporte, piezas pequeñas, sustancias químicas, etc.)
Gasómetro
40466.00
Se compone de dos pequeños gasómetros con soporte y etiquetas adhesivas para rotular. Para la preparación de pequeñas porciones de gases (p. ej., hidrógeno y oxígeno). No debe utilizarse para el almacenamiento de gases que reaccionen con el agua o sean hidrosolubles. La cantidad necesaria de gas puede extraerse con una jeringa a través del capuchón ciego. Capacidad de almacenamiento: aprox. 250 ml cada uno Principio de funcionamiento: Los matraces de Erlenmeyer se llenan de agua hasta los tapones de goma. La entrada del gas a través de los tubos de vidrio hace ascender el agua en el embudo cilíndrico. El gas se acumula en el matraz de Erlenmeyer. No es posible una sobrecarga ya que si la entrada de gas es excesiva, escapa del recipiente por el embudo.
Material auxiliar: Matraz de Erlenmeyer, 250 ml, PN 29 36424.00 Embudo, 300 ml, cilíndrico, de plástico 36889.00
Tapones de goma 32/30, 2 orificios de 7 mm Tapones de goma 22/25, sin orificio
39258.02 39255.00
Tubos de vidrio en ángulo recto, 85 + 60 mm, 10 unidades 36701.52
Embudo, cilíndrico
36889.00
De plástico, capacidad 300 ml; graduado; combinado con un matraz de Erlenmeyer sirve para almacenar pequeñas cantidades de gas (gasómetro pequeño); altura total 315 mm; longitud del tubo de salida 155 mm; diámetro de tubo de salida 8 mm
Capuchones ciegos, 20 unid. Etiquetas, 37 ×74 mm, 10 unid.
02615.03 37677.03
351
C1. Sistema de camisa de vidrio 1.4 Reacciones de los gases
Experimento: La fórmula aditiva del metano, etano y propano Núm. de pedido del experimento:
12237
Se monta el eudiómetro silencioso en la camisa de vidrio y se llena la camisa de vidrio con agua. Se inyectan en el eudiómetro las mezclas de gases compuestas por hidrocarburos y oxígeno, donde se lleva a cabo una combustión continua mediante la chispa permanente de los electrodos. El agua producida durante la reacción se condensa en las paredes frías del eudiómetro. Por eso, tras la combustión, el volumen entre el émbolo móvil y el émbolo fijo con el dispositivo de encendido es menor que el volumen del gas inyectado originalmente. En una segunda fase del experimento, el eudiómetro se calienta en la camisa de vidrio por encima de los 100 °C. Ahora, el agua formada en la combustión ya no puede condensarse en las calientes paredes del eudiómetro. En la mayoría de los casos, la lectura del volumen es mayor que el volumen de gas inyectado, aún después de convertir el valor a las condiciones normalizadas. El cálculo de los volúmenes en condiciones normalizadas se realiza fácilmente mediante un nomograma (Núm. de pedido, 40440.00; véase la página 113). A partir de los datos de medición así obtenidos pueden derivarse experimentalmente las fórmulas aditivas de los hidrocarburos gaseosos.
Material Eudiómetro silencioso Camisa de vidrio Pie en H „PASS“ Gasómetro Equipo de alimentación de alta tensión, 0...10 kV Cable de conexión, 30 kV Calefactor Regulador de potencia
02612.00 02615.00 02009.55 (2×) 40466.00 13670.93 (2×) 07367.00 32246.93 32247.93
(Material de soporte, piezas pequeñas, sustancias químicas, etc.)
Extraido del “Handbook, glass jacket system“
Capuchones ciegos (tapones de goma), 20 unid. 02615.03 De goma; utilizables para cerrar los tubos de unión de jeringas de gas y del eudiómetro, así como para tubos y olivas de vidrio con un diámetro exterior de de = 8 mm
352
Combustión de propano en el eudiómetro silencioso
C1. Sistema de camisa de vidrio 1.5 Destilación de vapor de agua
Destilación de vapor de agua La destilación de vapor de agua es una técnica de destilación especial que se utiliza para el aislamiento o purificación de sustancias poco o nada solubles en agua, pero que son volátiles en vapor de agua. Esto permite la destilación segura de sustancias con un punto de ebullición muy alto a bajas temperaturas. Este método se utilizó antiguamente, y aún sigue utilizándose hoy parcialmente, para la obtención de medicamentos y esencias olorosas de las plantas. Por regla general, las sustancias obtenidas (aceites esenciales, alcaloides, etc.) se pueden separar del agua fácilmente mediante un embudo separador.
Experimento: Destilación de vapor de agua Núm. de pedido del experimento:
12245
Un aparato sencillo y elegante para realizar destilaciones de vapor de agua: La ventaja de este dispositivo reside en que no es necesario un generador de vapor independiente y basta con una sola fuente de calor (los aparatos convencionales necesitan dos). El vapor se genera en el recipiente exterior y es posteriormente conducido al interior. El recipiente interior es calentado directamente por el vapor generado en el recipiente exterior, gracias a su especial disposición constructiva. De esta forma se evita un sobrecalentamiento de las sustancias que van e extraerse. Para la obtención de aceites esenciales se pueden utilizar, por ejemplo, cáscaras de naranja o especias como el clavo.
Extraido del “Handbook, glass jacket system“
Material Camisa de vidrio 02615.00 Accesorio para destilación 02615.06 Tubo refrigerante, GL 25/8 34880.01 Calefactor 32246.93 Regulador de potencia 32247.93 (Material de soporte, piezas pequeñas, sustancias químicas, etc.)
Experimento: Destilación de vapor de agua Núm. de pedido del experimento:
13115
El experimento de destilación de vapor de agua con la camisa de vidrio también pueden montarse y realizarse, de forma cómoda, como experimento completo sobre el panel para experimentos completos. Ilustración detallada de la destilación en corriente de vapor
➔
En el capítulo A3 encontrará una detallada descripción del sistema de aparatos Experimentos completos Química / Biología
Material Camisa de vidrio 02615.00 Accesorio para destilación 02615.06 Marco para experimentos completos 45500.00 Panel para experimentos completos 45510.00 Soporte para camisa de vidrio 45524.00 Soporte de aparatos con imanes de fijación (2×) 45525.00 Calefactor 32246.93 (Material de soporte, piezas pequeñas, sustancias químicas, etc.)
353
C1. Sistema de camisa de vidrio 1.6 Calorimetría
Calorimetría con el sistema de camisa de vidrio El sistema „Camisa de vidrio“ ofrece un medio sencillo y fiable para la medición del poder calorífico, calor de combustión, calor de formación y entalpías de reacción de sustancias sólidas, líquidas y gaseosas. Para ello se instala un dispositivo calorimétrico en la camisa de vidrio y ésta se transforma así en un calorímetro. La determinación experimental de la energía liberada durante una reacción química permite reconocer que dicha liberación de energía constituye una importante fuerza motriz en los procesos químicos. La determinación cuantitativa de las entalpías de reacción puede aportar una importante contribución a la comprensión de los procesos reactivos.
Experimento: Determinación del calor de formación del agua
Material Dispositivo calorimétrico para camisa de vidrio 02615.01 Tapa para dispositivo calorimétrico 02615.02 Camisa de vidrio 02615.00 Jeringa de gas con grifo de tres pasos. 100 ml (3×) 02617.00 Pie en H „PASS“ 02009.55 Equipo de alimentación de alta tensión, 0...10 kV 13670.93 Cable de conexión, 30 kV (2×) 07367.00 Termómetro de laboratorio, +15...+40 °C, división 0,1 °C (2×) 38057.00 (Material de soporte, piezas pequeñas, sustancias químicas, etc.)
354
Núm. de pedido del experimento:
11368
Se fija el dispositivo calorimétrico provisto de la tapa correspondiente en la camisa de vidrio y se llena ésta con agua. En cada uno de los tubos capilares de la tapa se conecta una jeringa de gas. Una de las jeringas se llena con oxígeno y la otra con hidrógeno. En la salida del dispositivo calorimétrico se conecta una tercera jeringa de gas. Se conectan los electrodos de la tapa a un equipo de alimentación de alta tensión y se genera una chispa continua en la cámara de combustión. Al introducir el émbolo de las jeringas de gas llenas, los gases son empujados hacia la cámara de combustión y se inflaman al entrar en contacto con la chispa. El gas sobrante se recoge en la tercera jeringa. Mediante un exceso de oxígeno y la presión alternativa
sobre los gases ejercida por las jeringas, se consigue que la combustión del hidrógeno sea completa. La energía liberada durante la reacción es registrada por el calorímetro. A partir de la cantidad de calor medida y la cantidad de hidrógeno quemado se puede calcular el calor de formación del agua.
Extraido del “Handbook, glass jacket system“
C1. Sistema de camisa de vidrio 1.6 Calorimetría
Experimento: Determinación del poder calorífico de combustibles sólidos y gaseosos, así como del valor calorífico de los alimen Núm. de pedido del experimento:
Material Dispositivo calorimétrico para camisa de vidrio 02615.01 Lanza de combustión para gases 02613.00 Camisa de vidrio 02615.00 Gasómetro, 1.000 ml 40461.00 Tubo de ensayo con oliva, GL 25/8 36330.15 Pie en H „PASS“ 02009.55
Termómetro de laboratorio, +15...+40 °C, división 0,1 °C (2×) Botella de oxígeno, 2 l, llena Mechero de butano, Labogaz Cartucho de butano Labogaz
38057.00 41778.00 32178.00 47535.00
(Material de soporte, piezas pequeñas, sustancias químicas, etc.)
12240 y 12241
Para la determinación del poder calorífico de combustibles sólidos (hulla, coque, lignito, turba, madera, etc.) se emplean piezas con un peso de 0,5 a 1 g de la mercancía habitual. La madera y la turba deben estar secadas al aire; la hulla, el coque y el lignito deben estar almacenados en lugar seco. Para analizar los valores caloríficos de alimentos sólidos se utiliza de 0,5 a 1 g de la „materia seca“ del alimento correspondiente (pan, carne, clara de huevo cocido, etc.). Para la determinación del poder calorífico de los gases (gas natural, etano, propano, butano, etc.) se necesitan unos 500 ml de cada uno de dichos gases, que se almacenan en un gasómetro. La combustión de la sustancia a analizar se efectúa en una corriente de oxígeno con un exceso de oxígeno, para garantizar una combustión completa. Las sustancias sólidas se colocan en la cámara de combustión del dispositivo calorimétrico sobre una base con aislamiento térmico y se encienden con una llama de ignición (lanza de combustión con cartucho de butano). El suministro de oxígeno se realiza por medio de la lanza de combustión. Los gases se queman con la ayuda de la lanza de combustión, que se introduce profundamente en el interior de la cámara de combustión del dispositivo calorimétrico. Partiendo de la cantidad de sustancia quemada y la cantidad de calor liberada durante la reacción, que se mide con el calorímetro, se pueden calcular el poder calorífico y el valor calorífico, respectivamente.
Extraido del “Handbook, glass jacket system“
Determinación del calor de combustión
355
C1. Sistema de camisa de vidrio 1.6 Calorimetría / 1.7 Cromatografía de gases
Experimento: Determinación del poder calorífico de líquidos en el calorímetro vertical Núm. de pedido del experimento:
12242
En general, la combustión de líquidos en un calorímetro resulta especialmente problemática, ya que las condiciones para una combustión, completa, segura y sin problemas varían de un líquido a otro. En la estructura de calorímetro vertical empleada aquí se evitan estos problemas de un modo sencillo. Para la combustión de líquidos se utiliza un pequeño y manejable mechero de alcohol con mecha regulable, que permite quemar diversos líquidos como alcohol, fuel-oil, gasoil, petróleo, etc. No obstante, no pueden quemarse de este modo líquidos espesos de alta viscosidad. Los gases generados durante la combustión se aspiran a través del dispositivo calorimétrico con la ayuda de una trompa de agua. De este modo, la energía térmica liberada durante el experimento se transmite casi por completo al calorímetro, lo que permite determinar el poder calorífico del líquido quemado.
Extraido del “Handbook, glass jacket system“
Unidad de alimentación para cromatógrafo de gases
Material Dispositivo calorimétrico para camisa de vidrio 02615.01 Camisa de vidrio 02615.00 Tubo de ensayo con oliva, GL 25/8 36330.15 Mechero de alcohol con mecha regulable 32154.00 Soporte Bunsen, altura = 750 mm 37694.00 Termómetro de laboratorio, +15...+40 °C, división 0,1 °C (2×) 38057.00 (Material de soporte, piezas pequeñas, sustancias químicas, etc.)
36670.95
Para el suministro eléctrico y el ajuste de la sonda de medida para el cromatógrafo de gases (Núm. de pedido: 36670.10) • principio de medición: puente de Wheatstone • ajuste a cero: tecla para ajuste aproximado, potenciómetro para ajuste fino • entrada: conector hembra BNC para sonda • salida: conectores hembra de 4 mm para dispositivo indicador (p. ej., registrador) • Dimensiones: (225 ×113 ×125) mm • Alimentación eléctrica: 115 V~/230 V~
356
Sonda para cromatógrafo de gases
36670.10
Se utiliza como detector, junto con la unidad de alimentación para el cromatógrafo de gases (Núm. de pedido 36670.95). El gas portador con las fracciones individuales fluye a través de la resistencia termosensible incorporada. Las distintas capacidades de conducción térmica de las fracciones generadas y del gas portador producen variaciones en la resistencia del sensor, que son registradas en un dispositivo indicador (un registrador Yt o una interfaz).
Caudalímetro de burbujas de jabón
36675.00
Para medir y regular la velocidad de flujo de los gases portadores durante la cromatografía de gases. Tubo de vidrio graduado (0-5-10 ml) con capuchones de goma para alojar la solución jabonosa y la boquilla acodada con oliva, de = 8 mm, para la conexión a la columna de separación. • longitud total: 280 mm • diámetro exterior: 12 mm Material auxiliar: capuchones de goma, 10 unidades
39275.03
C1. Sistema de camisa de vidrio 1.6 Calorimetría / 1.7 Cromatografía de gases
Experimento: Determinación del poder calorífico de líquidos en el calorímetro vertical Núm. de pedido del experimento:
12242
En general, la combustión de líquidos en un calorímetro resulta especialmente problemática, ya que las condiciones para una combustión, completa, segura y sin problemas varían de un líquido a otro. En la estructura de calorímetro vertical empleada aquí se evitan estos problemas de un modo sencillo. Para la combustión de líquidos se utiliza un pequeño y manejable mechero de alcohol con mecha regulable, que permite quemar diversos líquidos como alcohol, fuel-oil, gasoil, petróleo, etc. No obstante, no pueden quemarse de este modo líquidos espesos de alta viscosidad. Los gases generados durante la combustión se aspiran a través del dispositivo calorimétrico con la ayuda de una trompa de agua. De este modo, la energía térmica liberada durante el experimento se transmite casi por completo al calorímetro, lo que permite determinar el poder calorífico del líquido quemado.
Extraido del “Handbook, glass jacket system“
Unidad de alimentación para cromatógrafo de gases
Material Dispositivo calorimétrico para camisa de vidrio 02615.01 Camisa de vidrio 02615.00 Tubo de ensayo con oliva, GL 25/8 36330.15 Mechero de alcohol con mecha regulable 32154.00 Soporte Bunsen, altura = 750 mm 37694.00 Termómetro de laboratorio, +15...+40 °C, división 0,1 °C (2×) 38057.00 (Material de soporte, piezas pequeñas, sustancias químicas, etc.)
36670.95
Para el suministro eléctrico y el ajuste de la sonda de medida para el cromatógrafo de gases (Núm. de pedido: 36670.10) • principio de medición: puente de Wheatstone • ajuste a cero: tecla para ajuste aproximado, potenciómetro para ajuste fino • entrada: conector hembra BNC para sonda • salida: conectores hembra de 4 mm para dispositivo indicador (p. ej., registrador) • Dimensiones: (225 ×113 ×125) mm • Alimentación eléctrica: 115 V~/230 V~
356
Sonda para cromatógrafo de gases
36670.10
Se utiliza como detector, junto con la unidad de alimentación para el cromatógrafo de gases (Núm. de pedido 36670.95). El gas portador con las fracciones individuales fluye a través de la resistencia termosensible incorporada. Las distintas capacidades de conducción térmica de las fracciones generadas y del gas portador producen variaciones en la resistencia del sensor, que son registradas en un dispositivo indicador (un registrador Yt o una interfaz).
Caudalímetro de burbujas de jabón
36675.00
Para medir y regular la velocidad de flujo de los gases portadores durante la cromatografía de gases. Tubo de vidrio graduado (0-5-10 ml) con capuchones de goma para alojar la solución jabonosa y la boquilla acodada con oliva, de = 8 mm, para la conexión a la columna de separación. • longitud total: 280 mm • diámetro exterior: 12 mm Material auxiliar: capuchones de goma, 10 unidades
39275.03
C1. Sistema de camisa de vidrio 1.8 Accesorios
Set de accesorios y repuestos para camisa de vidrio
43000.00
consiste de: Varillas agitadoras magnĂŠticas, l = 30mm (2Ă—) 46299.02 ImĂĄn de barra, l = 200 mm, d = 10 mm 06311.00 (para mezclar el lĂquido calefactor en la camisa de vidrio)
Capuchones ciegos, tapones de goma, 20 unid. Embudo, de = 55 mm (para el llenado de la camisa de vidrio) Bolitas para facilitar la ebullición, 200 g Pinza para tubos, anch = 10 mm Abrazadera para tubos, d = 8‌12 mm (4×) Abrazadera para tubos, d = 12‌20 mm (2×) (4×) Tubo de silicona, di = 7 mm Jeringa 1 ml, Luer, 10 unid. Jeringa 20 ml, Luer, 10 unid. Jeringa 50 ml, Luer-Lok, 1 unid. Cånula, 0,45 mm 312 mm, Luer, 20 unid.
02615.03 34457.00 36937.20 43631.10 40996.01 40995.00 39296.00 02593.03 02591.03 02592.00 02598.04
repuestos adicionales: Tapas de cierre, GL18, 10 unid. Tapas de uniĂłn, GL18, 10 unid. Juntas para GL18, con orificio, d = 8 mm, 10 unid.
358
02606.00
Jeringa microlĂtrica estanca, con cĂĄnula empotrada, para la alimentaciĂłn de pruebas en cromatografĂa y HPLC. • Volumen: 100 Âľl • DivisiĂłn de escala: 1 Âľl
41220.03 41230.03 41240.03
Envoltorio para guardar el sistema de camisa de vidrio (sin contenido) Plancha de espuma, con unas dimensiones de 900 mm Ă— 415 mm Ă— 60 mm, con entalladuras para una conserva-
Jeringa, 100 Âľl
ciĂłn segura y sencilla de los aparatos del sistema de camisa de vidrio.
02600.01
Jeringa,10 Âľl
02607.00
Jeringa microlĂtrica estanca, con cĂĄnula empotrada, para la alimentaciĂłn de pruebas en cromatografĂa y HPLC; con empuĂąadura metĂĄlica para un guiado preciso del ĂŠmbolo; permite la alimentaciĂłn de pruebas aĂşn cuando existe una elevada contrapresiĂłn en el inyector del cromatĂłgrafo. • Volumen: 10 Âľl • DivisiĂłn de escala: 0,1 Âľl