Un eudiómetro es un dispositivo de laboratorio que mide el cambio de volumen de una mezcla de gases después de un cambio físico o químico .
Usos | Medición de volumen de gas |
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Experimentos notables | Composición del agua |
Inventor | Marsilio Landriani |
Artículos relacionados |
Descripción
Dependiendo de la reacción que se mida, el dispositivo puede adoptar diversas formas. En general, es similar a un cilindro graduado y se encuentra más comúnmente en dos tamaños: 50 ml y 100 ml. Se cierra en el extremo superior con el extremo inferior sumergido en agua o mercurio . El líquido atrapa una muestra de gas en el cilindro y la graduación permite medir el volumen del gas.
Para algunas reacciones, se colocan dos alambres de platino (elegidos por su no reactividad) en el extremo sellado para que se pueda crear una chispa eléctrica entre ellos. La chispa eléctrica puede iniciar una reacción en la mezcla de gas y se puede leer la graduación en el cilindro para determinar el cambio de volumen resultante de la reacción. El uso del dispositivo es bastante similar al del barómetro original , excepto que el gas del interior desplaza parte del líquido que se utiliza.
Historia
En 1772, Joseph Priestley [1] comenzó a experimentar con diferentes "aires" utilizando su propia artesa neumática rediseñada en la que el mercurio en lugar de agua atraparía gases que normalmente eran solubles en agua. A partir de estos experimentos, a Priestley se le atribuye el descubrimiento de muchos gases nuevos como el oxígeno , el cloruro de hidrógeno y el amoníaco . También descubrió una forma de encontrar la pureza o "bondad" del aire mediante la "prueba de aire nitroso". El eudiómetro funciona sobre la mayor solubilidad del NO 2 sobre el NO , y la reacción
- 2 NO + O 2 → 2 NO 2 . Una cantidad de aire se combina con NO sobre agua y el compuesto más soluble se disuelve, dejando el aire restante algo contraído en volumen. Cuanto más rico era el aire en oxígeno, mayor era la contracción. [2]
Marsilio Landriani estaba estudiando química neumática con Pietro Moscati cuando intentaron cuantificar la prueba de ácido nítrico de Priestley para determinar la calidad del aire. Landriani usó una artesa neumática en forma de cilindro graduado alto sobre el agua. Al medir la salubridad del aire, lo llamó eudiómetro [1]. Un asociado de Moscati, Felice Fontana también diseñó un eudiómetro con los mismos principios y cuantificó la salubridad del aire. [3]
El eudiómetro con la prueba de aire nitroso fue la forma en que Jan Ingenhousz verificó que las burbujas que desprenden bajo el agua las hojas de las plantas expuestas a la luz solar son burbujas de oxígeno. Su descripción de la fotosíntesis se publicó en 1779, y en 1785 escribió sobre los eudiómetros en Journal de Physique (v 26, p 339). Según un biógrafo, Ingenhousz indicó que "muchos instrumentos se llamaban eudiómetros aunque estrictamente hablando no merecían el nombre ... podían existir malentendidos cuando no todo el mundo usaba los mismos instrumentos". [2] : 205
El Conde Alessandro Volta (1745-1827), [4] un físico italiano que es bien conocido por sus contribuciones a la batería eléctrica y la electricidad, desarrolló una versión electrificada del eudiómetro . [5] Aparte de su función de laboratorio, el eudiómetro también es conocido por su papel en la " pistola Volta ". [6] Volta inventó este instrumento en 1777 con el propósito de probar la "bondad" del aire, analizar la inflamabilidad de los gases o demostrar los efectos químicos de la electricidad. La pistola de Volta tenía un tubo de vidrio largo que estaba cerrado en la parte superior, como un eudiómetro. Se alimentaron dos electrodos a través del tubo y produjeron un espacio de chispa dentro del tubo. El uso inicial de este instrumento por parte de Volta se refería al estudio de los gases de los pantanos en particular. La pistola de Volta estaba llena de oxígeno y otro gas. La mezcla homogénea se cerró con cinta adhesiva con un corcho. Se podría introducir una chispa en la cámara de gas mediante electrodos y posiblemente catalizar una reacción mediante electricidad estática , utilizando el electróforo de Volta . Si los gases fueran inflamables , explotarían y aumentarían la presión dentro de la cámara de gas. Esta presión sería demasiado grande y eventualmente haría que el corcho se viera transportado por el aire. La pistola de Volta estaba hecha con vidrio o latón, sin embargo, debido a la electricidad, el vidrio era vulnerable a explotar. Los extensos estudios de Volta sobre la medición y creación de altos niveles de corrientes eléctricas hicieron que la unidad eléctrica, el voltio , llevara su nombre. [7]
En 1785, Henry Cavendish utilizó un eudiómetro para determinar la fracción de oxígeno en la atmósfera terrestre.
Etimología
El nombre "eudiómetro" proviene del griego εὔδιος eúdios que significa claro o suave, que es la combinación del prefijo eu- que significa "bueno", y -dios que significa "celestial" o "de Zeus" (el dios del cielo y la atmósfera ), [8] con el sufijo -meter que significa "medida". [9] Debido a que el eudiómetro se usó originalmente para medir la cantidad de oxígeno en el aire , que se pensaba que era mayor en un clima "agradable", [10] la raíz describe adecuadamente el aparato.
Uso
Las aplicaciones de un eudiómetro incluyen el análisis de gases y la determinación de diferencias de volumen en reacciones químicas. El eudiómetro se llena con agua , se invierte de modo que su extremo abierto quede hacia el suelo (mientras se sujeta el extremo abierto para que no se escape el agua) y luego se sumerge en un recipiente con agua. Se está produciendo una reacción química a través de la cual se crea gas. Un reactivo se encuentra típicamente en la parte inferior del eudiómetro (que fluye hacia abajo cuando el eudiómetro está invertido) y el otro reactivo está suspendido en el borde del eudiómetro, típicamente por medio de un alambre de platino o cobre (debido a su baja reactividad ). Cuando se libera el gas creado por la reacción química, debe subir al eudiómetro para que el experimentador pueda leer con precisión el volumen del gas producido en un momento dado. Normalmente, una persona leería el volumen cuando se complete la reacción. Este procedimiento se sigue en muchos experimentos, incluido un experimento en el que se determina experimentalmente la constante R. de la ley de los gases ideales .
El eudiómetro tiene una estructura similar al barómetro meteorológico . De manera similar, un eudiómetro usa agua para liberar gas en el tubo del eudiómetro, convirtiendo el gas en una cantidad visible y medible. Una medición correcta de la presión al realizar estos experimentos es crucial para los cálculos involucrados en la ecuación PV = nRT , porque la presión podría cambiar la densidad del gas. [11]
Ver también
- Ley de Dalton
- Destilación
- Ley de los gases ideales
- Cristalería de laboratorio
Referencias
- ^ a b "Eudiómetro". IMSS del Museo Galileo
- ^ a b Geerdt Magiels (2009) De la luz del sol a la percepción. Jan IngenHousz, el descubrimiento de la fotosíntesis y la ciencia a la luz de la ecología , Capítulo 5: Un instrumento crucial: el ascenso y la caída del eudiómetro, páginas = 199-231, VUB Press ISBN 978-90-5487-645-8
- ^ Sella, Andrea (30 de enero de 2015). "Eudiómetro de Landriani" . Mundo de la química . Real Sociedad de Química . Consultado el 19 de febrero de 2020 .
- ^ Burke, James (1978). Conexiones . Boston: pequeño, marrón. págs. 178–9 . ISBN 0-316-11681-5.
- ^ " " Volta: un pionero en electroquímica ". 13 de enero de 2008" .
- ^ "Aparato para la pistola de Volta de la filosofía natural". Thomas B. Greensdale Jr .. 17 de enero de 2008
- ^ "Eudiómetro" .
- ^ "Eudiómetro". Enciclopedia HighBeam. 3 de diciembre de 2107.
- ^ "Eudiómetro". Diccionario del Nuevo Mundo. 2ª ed. 1979.
- ^ "Eudiómetro". Nuevo diccionario americano de Oxford. 2ª ed. 2006
- ^ "Escuela secundaria pública integral Carlton" . Archivado desde el original el 24 de enero de 2008 . Consultado el 14 de enero de 2008 .
Otras lecturas
- Magellan, JH De. (2007) Descripción de un aparato de vidrio para hacer aguas minerales, como las de Pyrmot, Spa, Seltzer, etc., en pocos minutos y con muy poco gasto: junto con la descripción de algunos eudiómetros nuevos , Inman Press.
- Marcet, William (1888) "Una nueva forma de eudiómetro", Actas de la Royal Society of London 44: 383-387.
- Osman, WA (1958) "Alessandro Volta y el eudiómetro de aire inflamable", Annals of Science Vol 14, Número 4: 215-242 (28).
- Weekes, WH (1828) Una memoria sobre el eudiómetro portátil universal: un aparato diseñado con miras a la conveniencia operativa y la precisión de los resultados en las investigaciones de la química filosófica , editor de TE Stow.