Este documento presenta los objetivos, marco teórico y procedimiento de una práctica de laboratorio sobre la ley de Fick utilizando la acetona y el alcohol etílico. Los estudiantes midieron el tiempo de evaporación de estos solventes bajo diferentes condiciones y realizaron cálculos para analizar cómo factores como la temperatura afectan la difusividad de acuerdo con la ley de Fick.

1. INSTITUTO TECNOLOGICO DE MEXICALI
PRACTICA #9. LEY DE FICK
LABORATORIO INTEGRAL I
PROFR. NORMAN EDILBERTO RIVERA PASOS
CUEVAS LOPEZ MAYRA MARIZA
FAUSTO VEGA LUIS MARTIN
IBARRA AGUILAR GRECIA
HERNANDEZ MORALES DIANA PAULINA
VILLAFUERTE RUIZ BRENDA MARITZA
TORRES HERNANDEZ IRVING MARCIAL
PUENTES ROBLES JOSHUA ISAAC
VAZQUEZ LOPEZ FRANCISCO ENRIQUE
SALAZAR DUEÑAS GUSTAVO ENRIQUE
31 Octubre 2015. Mexicali B.C.

2. Práctica #9
Objetivo general:
Utilizar la ley de fick en diferentes sustancias y ver que parámetros afectan para la
difusividad.
Objetivo específico:
Encontrar el gradiente de concentración de el alcohol y la acetona
Marco Teorico:
La ley de Fick es una ley cuantitativa en forma de ecuación diferencial que
describe diversos casos de difusión de materia o energía en un medio en el que
inicialmente no existe equilibrio químico o térmico. Recibe su nombre del médico y
fisiólogo alemán Adolf Fick (1829-1901), que las derivó en 1855.
En situaciones en las que existen gradientes de concentración de una sustancia, o
de temperatura, se produce un flujo de partículas o de calor que tiende a
homogeneizar la disolución y uniformizar la concentración o la temperatura. El
flujo homogeneizador es una consecuencia estadística del movimiento azaroso de
las partículas que da lugar al segundo principio de la termodinámica, conocido
también como movimiento térmico casual de las partículas. Así los procesos físicos
de difusión pueden ser vistos como procesos físicos o termodinámicos irreversibles.
La experiencia nos demuestra que cuando abrimos un frasco de perfume o de
cualquier otro líquido volátil, podemos olerlo rápidamente en un recinto cerrado.
Decimos que las moléculas del líquido después de evaporarse se difunden por el
aire, distribuyéndose en todo el espacio circundante. Lo mismo ocurre si
colocamos un terrón de azúcar en un vaso de agua, las moléculas de sacarosa se
difunden por todo el agua. Estos y otros ejemplos nos muestran que para que
tenga lugar el fenómeno de la difusión, la distribución espacial de moléculas no
debe ser homogénea, debe existir una diferencia, o gradiente de concentración
entre dos puntos del medio.
Supongamos que su concentración varía con la posición al lo largo del eje X.
Llamemos J a la densidad de corriente de partículas, es decir, al número efectivo
de partículas que atraviesan en la unidad de tiempo un área unitaria perpendicular
a la dirección en la que tiene lugar la difusión. La ley de Fick afirma que la
densidad de corriente de partículas es proporcional al gradiente de concentración.

3. Según Fick, la velocidad de transferencia de materia de un componente en una
mezcla de dos componentes 1 y 2, estará determinada por la velocidad de difusión
del componente 1 y el comportamiento del componente 2. La velocidad molar de
transferencia del componente 1 por unidad de área debida al movimiento
molecular viene dada por:
Siendo:
J1: velocidad molar de difusión por unidad de área.
D12: difusividad del componente 1 en el componente 2.
C1: concentración molar del componente 1.
Z: distancia en la dirección de la difusión.
MATERIAL
 Vidrio de reloj
 Balanza
 Vernier
 Parrilla
 Termómetro
 Secadora
 Pipeta graduada
 Parrilla
 Cronometro
 Cinta métrica
 Vaso de precipitado 1L
REACTIVOS
 Acetona pura
 Alcohol etílico

4. Procedimiento:
ALCOHOL ETILICO
1. Se colocan 400 ml de alcohol etílico en el vaso de precipitado de 1 litro
utilizando los guantes de asbesto para sostenerlo.
2. Calentar en la parrilla a 80 grados centígrados.
3. Colocar dentro el termómetro.
4. Se comienza a evaporar el alcohol etílico y se toma el tiempo de
evaporación.
5. Se anotan los resultados.
6. Se realizan cálculos.
ACETONA PURA
1. Se pesa el vidrio de reloj en la balanza.
2. Se coloca 1 mililitro de acetona pura en el vidrio de reloj.
3. A cierta distancia se coloca la secadora de manera que no arrastre líquido,
se enciende a máxima potencia hasta evaporar la acetona.
4. Se toma el tiempo de evaporación.
5. Posteriormente se realiza el mismo procedimiento pero sin utilizar la
secadora, se coloca 1 ml de acetona pura en el vidrio de reloj pero se deja
evaporar a temperatura ambiente.
6. Se toma el tiempo y se realizan cálculos.
Cálculos:

5. Observaciones:
El experimento inicial consistia en colocar un litro de acetona dentro de un vaso
precipitado e ir calculando cada hora cuanta cantidad se habia reducido de un
volumen a otro, pero por factores externos el volumen no bajaba por lo tanto se
decidio cambiar la prueba.
En la prueba del acetona pura se utilzaron dos vidrios de reloj para calcular una
con el uso de secadora y otra con solamente el ambiente, los resultados obtenidos
son diferentes.
El experimento con alcohol etilico no presento ningun problema.
Análisis:
Mediante el analisis que se realiza por medio de los calculos de excel se puede
observar que la acetona y el alcohol tienen diferentes resultados, de tal manera
que la acetona se evaporo en el ambiente de maneras mas rapida que el alcohol
debido a diversos factores que influyen.

6. Fuentes de información:
Internet
-Antonio Ros Moreno (2010) Hidrometalurgia. Extracción de disolventes. Capítulo
8: Leyes de la difusión molecular. Ley de fick. Cursos gratis. Consultado 31 de
octubre de 2015.
http://www.mailxmail.com/curso-hidrometalurgia-extraccion-disolventes/leyes-
difusion-molecular-leyes-fick-160
-Difusión. Ley de Flick (2012) Universidad de País Vasco. Consultado 31 de octubre
de 2015.
http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/transporte/difusion/difusion.htm
-Mauricio Hunh (2014) Ley de fick. Slideshare. Consultados 31 de ocubre de 2015.
http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/transporte/difusion/difusion.htm