48802064 Comportamiento de Sistemas Gaseosos

7/31/2019 48802064 Comportamiento de Sistemas Gaseosos

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COMPORTAMIENTO DESISTEMAS GASEOSOS

Ramiro Vargas Uscategui Cod.0933359 Plan 2131

[email protected]

Breyner Burbano Angulo Cod.0940810 Plan [email protected]

RESUMEN

Durante la prctica se establecieron lascondiciones de trabajo necesarias pararealizar un adecuado estudio de los gases,un estado de la materia muy distinto alslido y al lquido, que poseecaractersticas particulares comocompresibilidad, difusin, volumen yposeen una forma indefinida, y para elestudio de dichas propiedades esnecesario el conocimiento de las leyes delos gases, como la ley de Boyle, deCharles y de Graham. Todas las leyesRelacionan cuatro variables esenciales enlos gases: nmero de moles (n), presin(P), volumen (V) y temperatura (T), todasestas variables son esenciales en elestudio de los comportamientos de losgases y por medio de la prctica se realizoun estudio adecuado.

Palabras Claves: compresibilidad,difusin, volumen, nmero de moles,presin, temperatura

INTRODUCCIN

En el estudio de la materia encontramosque esta se puede hallar en estado slido,lquido y gaseoso, los cuales poseen unaclara diferencia entre sus fuerzasintermoleculares. El estado gaseoso es deuna estudio un poco ms complejo puestoque no posee una forma definida y cuenta

con unas propiedades las cuales estndefinidas por las diferentes leyes de losgases, y por medio de ellas poseemosecuaciones las cuales nos dan unaposibilidad de como es elcomportamiento de un gas ya sea por latemperatura, presin o cualquier otrofactor incisivo en el comportamiento deeste.

OBJETIVOS

1. Explicar el comportamiento de losgases con base en las leyesfundamentales (Ley de Boyle, leyde Charles-Gay Lussac y ley deGraham), que relacionan lasdiferentes variables: nmero demoles, presin, volumen ytemperatura.

2. Estudiar algunas propiedadescaractersticas de los gases:compresibilidad, difusin,volumen y forma indefinidos.


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METODOLOGA

Materiales:

3 Erlenmeyer de 25mL2 Tubos de vidrio de 0.5cm/20cm3 Tapn horadado1 Regla con medida de 0.5mm1 Tubo de vidrio en forma de J1 Tubo de vidrio de 0.2cm/4.0cm1 Frasco lavador1 Escobilln1 Jeringa hipodrmica1 Vaso de precipitados de 205mL1 Plancha de Calentamiento

1 Termmetro de 0-100

o

C1 Probeta de 10mL1 Soporte universal

Reactivos:

HCl concentradoNH3 concentrado

Procedimiento:

1. Ley de Boyle (Fig. 1): En el tubo devidrio en forma de J adicionamos aguacon una jeringa hasta que la parte curvaquedo cubierta, despus uno de nosotrostapo la rama pequea del tubo mientrasque el otro adicionaba agua lentamentehasta que alcanzo una altura de 15 cm lacolumna de agua, por siguienteagregamos agua hasta que la columna deagua alcanz el tope superior, medimos lacolumna de aire la cual fue de 15cm; eltubo tena un dimetro interno de0.20mm.

Fig. 1

2. Ley de Charles (Fig. 2): Tomamos unErlenmeyer de 25mL con una tapn en el

cual por el centro ajustaba un tubo devidrio, luego lo pusimos a calentar en unbao de agua a un tiempo aproximado de10 minutos (medimos una temperatura de38oC), luego uno de nosotros tomo elerlenmeyer tapando el orificio del tubo devidrio y lo paso invertido a un recipientecon agua y posteriormente libero elorificio por el cual ingreso undeterminado volumen de agua.

Fig. 2

3. Ley de Graham (Fig. 3): Tomamosdos erlenmeyer de 25mL y agregar 2mLde NH3 y HCl respectivamente, luego lospor medio de una conexin especial pormedio de un tubo de vidrio y dos tapones.Despus de que los conectamos tomamosel tiempo que tardo en ocurrir la reaccin,


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la formacin del anillo blanco de gas,tardo 8 minutos, despus de determinadotiempo el anillo midi unos 2cmaproximadamente, el cual tena como

origen el recipiente de amoniaco (NH3).

Peso molecular= 17 Peso molecular= 36

Fig. 3

RESULTADOS

Ley de Boyle:

Volumen de la columna de aire=.r2.l,

donde l es la longitud de columna de airey r el radio interno del tubo= 0.020cmPatm de Cali= 674mmHg

Pcolumna agua= dagua x g x h*g= 9.8m/s2

Donde h* es la altura de la columna deagua expresada en mmHg y

h*=dh2o x h (mmH2O) / dHg

dh2o= 1.0g/mL, dHg= 13.6g/mL

PxV=K donde,

P es la presin en mmHg, V es elvolumen en cm3 y K es la Constante deproporcionalidad

Medida Volumen Presin K

1 0.019 674 12.8062 0.019 746.03 14.1753 0.019 782.09 14.8604 0.019 818.12 15.544

En los resultados podemos apreciar queno nos dio una constante deproporcionalidad iguales para cadamedida puesto que el volumen que nos

dio en la prueba fue constante apesar de haber sido ejercida mayo

presin, lo cual no coincide con laley de Boyle

3.

P Vs 1/V

0

0,050,1

0,15

0,2

674

746,03

782,09

818,

12

P (mm Hg)

1/V

Norte

Medida Columna deagua (h)

Columna deaire (ha)

Presin delsistema

L(cm) V(cm3) L(cm) V(cm3) (Patm+Pcol. agua)(mmHg)

1 0 0 15 0.019 6742 10 0.62 15 0.019 746.033 15 0.93 15 0.019 782.094 20 1.24 15 0.019 818.12


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Segn los resultados que obtuvimos de laprctica no se cumpli la ley de Boyle;puesto que a mayor presin no hubomenor volumen, en cambio este se

mantuvo constante lo cual es unacontradiccin. Creemos que los factoresque pueden alterar los resultadosobtenidos pueden ser que durante laaplicacin del agua, se puedo haberdejado de tapar el orificio del tubo poralgn descuido, puesto que no se contabacon un tapn especfico para dichafuncin, o que durante el procedimientotodava haba quedado alguna burbuja deaire que impidi la adecuada reaccin..

Ley de Charles:

Medida Volumen aguaqueingresa(mL)

Volumengas(mL)

TemperaturaoK

1 0 0 2982 30 30 3563 32 32 380

4 35 35 416

V/T=K. Donde,

V es el volumen en litros, T es latemperatura en grados Kelvin y K es laconstante de proporcionalidad

Medida Volumen

(L)

Temperatur

ao

K

K

1 0 298 02 0.030 356 8.42-5

3 0.032 380 8.42-5

4 0.035 416 8.42-5

Los resultados obtenidos nos muestranuna clara constante que es 0.084 y en esteexperimento si se nos cumpli la ley deCharles que dice que a mayor temperatura

mayor volumen.3. Haga una grfica de V vs T

0

0,005

0,01

0,015

0,02

0,025

0,03

0,035

0,04

298 356 380 416

Por los resultados obtenidos creemos quela ley de Charles se cumpli puesto queha medida que aumento la temperatura elvolumen aumento cumpliendo dicha ley.

Ley de Graham:

1. Escriba la reaccin que ocurre y d el

nombre y la frmula qumica delproducto que se forma.

NH3 + HCl NH4ClAmoniaco+Acido Clorhdrico = Cloruro

de Amonio

DISCUSIN

Procurando seguir las normas deseguridad necesarios realizamos la

prctica en la cual hubo distintas dudasacerca de los experimentos realizados,puesto que en el primer experimento de laley de Charles se nos complico un poco alprincipio puesto que al adicionar aguasiempre nos quedaban burbujas de aire enel tubo, solucionamos este problema


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agregando un poco de agua jabonosa ypor siguiente no se presento el mismoinconveniente, luego de realizar elprocedimiento indicado, observamos que

la longitud de la columna de aire siemprefue la misma 15cm a pesar de agregardistintas cantidades de agua. En elsegundo procedimiento no tuvimosdificultades en su realizacin puesto quedespus de calentar el erlenmeyer durantediez minutos lo tomamos con el tubo devidrio tapado y lo pasamos al recipientecon agua e inmediatamente el erlenmeyerse lleno con agua, luego tomamos lamedida de cantidad de agua y obtuvimos

un total de casi 30mL de agua. Para eltercer procedimiento de la ley de Grahamhicimos el procedimiento especificadopero al producirse la reaccin notamosque el anillo blanco de gas tena comoorigen el recipiente de amonaco,resultado contradictorio al de la grfica, almirar esto pudimos sacar unasconclusiones acerca de porqu se produjoesto las cuales fueron: pudo habersucedido porque al realizar la conexinentre los dos erlenmeyer no fuetotalmente simultanea, o tal vez por erroragregamos una cantidad de compuestoigual en cada recipiente, o tal vez laposicin del tubo de vidrio que conectabalos dos erlenmeyer favoreci que lareaccin sucediera de tal modo y en esemomento se haba acabado el HCl, ytuvimos que esperar unos minutos, ytuvimos que tocar el matraz que tena elNH3

SOLUCIN A LAS PREGUNTAS

1. Por qu el mercurio es una sustanciams adecuada para usar en un barmetroque el agua?

R// El mercurio es una sustancia msadecuada para usar en un barmetro queel agua puesto que el mercurio es mucha

ms denso que el agua (mercurio=13.6g/mL y el agua 1g/mL), y al ser msdenso tiene mayor presin por rea y suspropiedades de ser un liquido muy denso,adems su alta tensin superficial haceque no se adhiera a las orillas del tubo.

2. Por qu la densidad de un gas esmucho menor que la de un lquido oslido en condiciones atmosfricas?Cules son las unidades normales para

expresar las densidades de los gases?R// Los gases son ms ligeros porquetienen menos molculas por litro (o porunidad de volumen) que los lquidos. Estose debe a que las uniones entre molculasson muy dbiles y les permiten estar muyalejadas entre si.Para los gases suele usarse el gramo pordecmetro cbico (g/dm) o gramo porlitro (g/L)

3. Describa como utilizara la ley deGraham para determinar experimentalmente el peso molecular deuna especie gaseosa

R// En la parte experimental utilizaramosest ley obteniendo la velocidad dedifusin del gas y la teora nos dice quees inversamente proporcional a la raz desu peso molecular y ya sabiendo lavelocidad de difusin podemos obtener elpeso molecular

CONCLUSIONES
http://es.wikipedia.org/wiki/Gramohttp://es.wikipedia.org/wiki/Dec%C3%ADmetro_c%C3%BAbicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Gramohttp://es.wikipedia.org/wiki/Dec%C3%ADmetro_c%C3%BAbico


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De la prctica concluimos que los gasesposeen propiedades que se puedenestudiar por las principales leyes de losgases, puesto que su forma es indefinida

(difcil manejo) es difcil prever elcomportamiento de estos pero las leyesnos facilitan su estudio y conocimiento.Los gases por tener formas indefinidas noquiere decir que no podamos deducir sucomportamiento, dado que los gasesposeen comportamiento que por medio deecuaciones matemticas nos permitendeducir como ser su comportamiento enunas condiciones determinadas ya quemuy pocos de los gases son ideales y

hacemos que ellos adquieran estaspropiedades.

BIBLIOGRAFA

KOTZ, J.C., TREICHEL, P.M.QUMICA Y REACTIVIDADQUMICA. Quinta edicin. EditorialThomson, 2003.

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Gua de Laboratorio de Qumica I,Prcticas 2009Universidad del ValleFacultad de Ciencias Naturales y Exactas,Departamento de Qumica

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