Difusión de Gases, Laboratorio de Química UNMSM

7/25/2019 Difusión de Gases, Laboratorio de Química UNMSM

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UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOSE.A.P Ingeniería Mecánica De Fluido

DIFUSIÓN DE GASES

1).RESUMEN:En el presente informe se observará la propiedad de difusión de gases haciendo usode un tubo de difusión de vidrio de diámetro uniforme, tapón de goma, una regla,goteros, HCl y NH4OH. e colocará ! gotas de HCl y NH"OH en cada e#tremo del tubode difusión de gases, y se observará donde se produce el Halo y procederemos amedir las distancias recorridas hasta el halo de cada compuesto y utili$ar la %ey de&raham.

2).INTRODUCCIÓN:%os ob'etivos principales son(

)Observar la propiedad de difusión de gases.

)Comprobar la %ey de &raham.

3).PRINCIPIOS TEÓRICOS:

-Difusión:e puede describir el fenómeno de *+ifusión como la tendencia mostrada por cual-uier sustancia para e#tenderse uniformemente en todo el espacio aprovechablepara ello.

ratándose de los gases, se aplica apropiadamente el t/rmino a la capacidad de lasmol/culas gaseosas para pasar a trav/s de las aberturas pe-ue0as, tales como(paredes porosas de cerámica o porcelana -ue no se halla vidriada1 en cuyos casos sedenomina *efusión. 2ero cuando el movimiento de las mol/culas de un gas se reali$aa trav/s de otras clases de gases o entre dos gases uno hacia el otro se denomina

propiamente *difusión.

-V!"#i$%$ $ $ifusión $ !"s &%ss

+e los 4 estados de la materia, los gases presentan la mayor facilidad de efusión desus respectivas mol/culas, como ocurre en el aire, ya -ue sus mol/culas tienenvelocidades superiores. %as mol/culas de diferentes clases tienen velocidadesdiferentes, a temperatura constante, dependiendo 3nicamente de la densidad.

La!ora"orio de #uí$ica %eneral Página &




-'( $ G%*%+:

a'o condiciones similares de temperatura y presión, las velocidades de difusión dedos gases son inversamente proporcionales a las ra5ces cuadradas de sus densidades

o masas moleculares.

+onde(

6 7 6elocidad de difusión cm8s

+ 7 +ensidad del gas g8%

9 7 9asa molecular del gas g8mol

: y ; 7 on los sub5ndices -ue identifican a cada gas.

La!ora"orio de #uí$ica %eneral Página '




,). DETA''ES EPERIMENTA'ES:

,.1). MATERIA'ES:

1Tubo de

Difusión de

vidrio de

diámetro

uniforme

1 Regla

Graduada

2 Tapones de

Goma

1 Pisceta Huaype o papel

,.2). REACTIVOS:

• HCl concentrado

• NH4OH concentrado.

La!ora"orio de #uí$ica %eneral Página (




,.3). PROCEDIMIENTO EPERIMENTA':

• <ntes de reali$ar la e#periencia asegurarse -ue el tubo de difusión estecompletamente limpio, seco y a la temperatura ambiente.

• =nstalar el e-uipo de acuerdo a %a figura siguiente(

• Con un tapón de goma, corcho o huaype cerrar herm/ticamente cada e#tremodel tubo de difusión.

• En lo posible colocar el tubo de difusión sobre una superficie oscura >negra oa$ul?.

• <dicionar simultáneamente cinco >!? gotas de HCl y NH4OH4 respectivamenteen cada orificio superior y taparlos inmediatamente con un poco de huaype opapel.

• Observar cuidadosamente la formación de un halo de NH4Cl el cual determina

el punto de contacto de ambos gases.• 9edir las distancias con la regla entre el punto de contacto y los orificios

superiores.• %avar, limpiar y secar el tubo de difusión. @epetir el e#perimento dos o tres

veces.

La!ora"orio de #uí$ica %eneral Página )

Ecando las ! gotitas a cada

orificio" el tubo de difusión debe sertapado con el papel o uaype

inmediatamente despu#s de aber

terminado de ecar las gotas$




,.,). RESU'TADOS

%). C!#u!"s

e sabe -ue el acido clorh5drico HCl desprende vapores de cloruro de

hidrogeno HCl>g? y -ue el hidró#ido de amonio NH4OH desprende vapores deNH">g?.

Establecer la relación e#perimental >@e?.

%a relación de vol3menes >6:86;? y espacios son iguales >Area transversalconstante, por ser el diámetro uniforme?

Calcular la relación e#perimental promedio.

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E%periencia 1&

E%periencia 2 &




• Establecer la relación teórica >@t?

• 2orcenta'e de error.

/). DISCUSIÓN DE RESU'TADOS:

La!ora"orio de #uí$ica %eneral Página +

'( )u# se debe ese gran porcenta*e de error al momento de calcular+

Esto se debe a )ue no icimos bien la e%periencia" no medimos al momento

de la formación" sino unos segundos despu#s" y esto vario completamente

la medida de recorrido de cada gas$

'Por )u# en las dos e%periencias ecas el ,H- recorrió más )ue el H.l+

Esto es a causa de )ue pesa menos" por ende recorre muco más$• De esto podemos concluir )ue al ser menos pesado la sustancia" el

recorrido es muco mayor$

'/a temperatura *uega un papel importante en la e%periencia+

( medida )ue la temperatura aumenta" el proceso de difusión sucede más

rápidamente y las mol#culas más rápidas se e%tienden acia afuera o se

me0clan con otras mol#culas con mayor rapide0$




0). CONC'USIONES:

• En el e#perimento la relación e#perimental e#cede a la relación teórica, esto sedebe a -ue cuando echamos las gotas de las soluciones en el tubo de difusióngran parte se escapa en forma de vapor, tambi/n, se observa -ue NH " tiene

mayor espacio recorrido -ue el HCl.• e comprobó -ue se cumple el concepto detrás de la ley de difusión de

&raham en la cual el valor para la velocidad de difusión de un gas es inversocon respecto a la masa molecular de /ste escapando.

). RECOMENDACIONES:

• No estar demasiado cerca a los envases -ue contienen los compuestos

-u5micos al momento de verter estos ya -ue al estar vertidos desprenden ungas y este puede ser muy irritante al momento de inhalar

• +e preferencia usar mascarillas al momento de reali$ar los e#perimentos

• El tubo de difusión debe estar en una posición hori$ontal, sino el cálculo ser5aerróneo

• ratar de colocar la misma cantidad de concentrados dentro del tubo de

difusión

El alumno -ue sostiene el tubo de difusión, debe tratar de no mover el tubo

por-ue eso me$clar5a los concentrados antes de tiempo• 9arcar de manera rápida el momento 'usto de la formación del halo durante el

e#perimento, para as5 reducir el margen de error durante los cálculosrespectivos

). CUESTIONARIO:

1$ '.uál de los gases de las alternativas se difundirá con mayor rapide0"

si se encuentran todos ellos a 2 . y 3 atm" a trav#s de iguales

orificios+

De la expresión matemática se concluye que el gas más liviano (menor M) se

difundirá con mayor rapidez que el gas más pesado.Por lo tanto:

a) !" (M#!$$)

%) &' (M#$$)

c) *" (M#&+)

d) '$ (M#!,)

-ntonces el orden con respecto a cuál se difundirá más rápido es el

siguiente:

'$ *" &' !"

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2$ '.uál es la masa molar de un compuesto )ue tarda 2"4 veces más

tiempo en efundir a trav#s de un tapón poroso )ue la misma cantidad de5e62 a la misma temperatura y presión+

t B

t a=√

M B

M A

2,7 s

1 s=√

Xg

169,29 g→2,7×13,01191=√ X

X =1231,986672

-$ 7n idrocarburo de formula emp8rica .2H- tarda -39 s en emanar a

trav#s de un tapón poroso: en las mismas condiciones de temperatura y

presión" el mismo n;mero de mol#culas de argón emana en 21 s$ '.uál

es la masa molar y la formula molecular del idrocarburo+

t B

t a=

√

M B

M A

( 349s210s )=√ n (C 2 H 3 )

Ar→

( 349s210s )2

=n× (27 ) g

40 g→n=4

Por lo tanto si n # $/ $("'&) # '!"

0u masa molar ser1a igual a !+ g 2mol.

3 su fórmula molecular seria '!".

3$ 7na muestra de gas argón efunde a trav#s de un tapón poroso en 134

s$ .alcule el tiempo re)uerido para el mismo n;mero de moles de .< 2

efunda en las mismas condiciones de temperatura y presión$

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t B

t a=√

M B

M A

147 st a

=

√ ArCO2 (

147st a )

2

=40 g44 g

→

t a=154,174 s

!$ ( ciertas condiciones de temperatura y presión" la densidad del gas

.H3 es "413 g =/ y la densidad de H>r es -"? g =/$ @i el .H3 se

difunde a una velocidad de 4 cm=min en un determinado aparato de

difusión '.uál será la velocidad de H>r en el mismo aparato a la misma

presión y temperatura+

ρCH 4=0,714 g / LV CH 4=70cm / s

ρ HBr=3,60g / L V HBr= xcm/s #

V CH 4

V HBr

=

√

ρ HBr

ρCH 4

70cm/s

xcm/s

=√ 3,60 g/ L

0,714g/ L

4 # &!5!6$"$!7 cm2s

). 4I4'IOGRAFIA:

*556s:77s.8i9i6$i%."&78i9i7DifusiC343n;&%s"s%

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https://es.wikipedia.org/wiki/Difusi%C3%B3n_gaseosa

https://es.wikipedia.org/wiki/Difusi%C3%B3n_gaseosa




*556s:77s.8i9i6$i%."&78i9i7'(;$;G%*%+

*556:77888.$#in#i%s.n57si+u!%#i"ns7<ui+i#%7+%5i%7$ifusi"n.*5+

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*556s:776i.#"+7i"B"n=&,fsn7f%#5"s-<u-%f#5%n-%-!%-5%s%-$-$ifusi"n-$-&%ss-%-5%=s7

*556:77888.*"8ns6%n"!.#"+7f#5"-5+6%5u%-6"#s"-$ifusi"n-inf";2,3//27

La!ora"orio de #uí$ica %eneral Página &/

https://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Graham

http://www.deciencias.net/simulaciones/quimica/materia/difusion.htm

http://www.cienciaredcreativa.org/q1/TP%204%20difusion.pdf

http://www.chemistrytutorials.org/ct/es/23-Efusi%C3%B3n_y_difusi%C3%B3n_de_los_gases_con_ejemplos


http://fisicoquimica56.blogspot.pe/2012/04/ley-de-graham-efusion-y-difusion.html


http://mazinger.sisib.uchile.cl/repositorio/ap/ciencias_quimicas_y_farmaceuticas/ap-quimgral-6/c4.2.html


https://prezi.com/ioxo8nvg4fsn/factores-que-afectan-a-la-tasa-de-difusion-de-gases-a-traves/


https://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Graham

http://www.deciencias.net/simulaciones/quimica/materia/difusion.htm

http://www.cienciaredcreativa.org/q1/TP%204%20difusion.pdf












CONTENIDO PGINA1).RESUMEN:...............................................................................................1

2).INTRODUCCIÓN:......................................................................................1

3).PRINCIPIOS TEÓRICOS:............................................................................1

4). DETALLES EXPERIMENTALES:.................................................................3

4.1). MATERIALES:....................................................................................3

4.2). REACTIVOS:.....................................................................................3

4.3). PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:....................................................4

4.4). RESULTADOS....................................................................................5

5). DISCUSIÓN DE RESULTADOS:.................................................................6

6). CONCLUSIONES:.....................................................................................7

7). RECOMENDACIONES:.............................................................................7

8). CUESTIONARIO:......................................................................................79). BIBLIORA!IA:......................................................................................1"

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Uni0eridad Nacional Ma1or de

San Marco

Facul"ad de Ciencia Fíica

E.A.P &('

Curo2 La!ora"orio de #uí$ica.

Prác"ica N3,2 Di4ui5n de %ae. %ru6o2 Vierne &/7&'a$

Pro4eor2 Ing. Carlo %5ngora 8o0ar.

In"egran"e2

7C5rdo0a Pillaca9 Leonardo Pool.

7Con"rera Salca9 :;onn1 :oel. 7%uill<n Ca1"uiro9 =il$er.

Fec;a de reali>aci5n de la 6rác"ica2

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Fec;a de en"rega del in4or$e2&/?/+?&+

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