DETERMINACIN DE LA CONSTANTE UNIVERSAL DE LOS GASES

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FSICO QUMICA.1. RESUMENSe determin la constante universal de los gases utilizando CaCO3 en diferentes cantidades y 200ml HCl 2M, obteniendo un valor de con un error relativo del 30.5% 2. METODOLOGALa determinacin de la constante universal de los gases se realiza utilizando diferentes cantidad de CaCO3 (0.1, 0.2, 0.4, 0.8, y 1.2 g) y se disuelven en volmenes de 200 ml de HCl 2 M cada uno en un Erlenmeyer registrando el volumen y la temperatura producida por gas CO2 recolectado en una probeta que contiene una cantidad de agua conocida.

3. RESULTADOS Tabla 1.datos experimentales obtenidos en la prctica.ExperimentosW CaCO3 gV CO2 (ml)T (C)

10.19.525

20.210.124

30.43723.5

40.8171.524.2

51.223324.6

ReaccinEcuacin 1. CaCO3 + 2HCl CaCl2 + CO2 + H2OTeniendo en cuenta la estequiometria de la reaccin se puede determinar las moles de CO2 formadas durante la reaccin.0.1 g CaCO3 x = 9,99 mol CO20.2 g CaCO3 x = 1,99 mol CO20.4 g CaCO3 x = 3,99 mol CO20.8g CaCO3 x = 7,99 mol CO21.2 g CaCO3 x = 0.012 mol CO2Teniendo en cuenta que la presin atmosfrica en POPAYAN es de 600 mmHg y la presin de vapor de agua (H2O) a 24 C es de 22.395 mmHg ; podemos determinar la presin del gas carbnico (CO2) mediante la siguiente ecuacin matemtica.PCO2 = P atmosfrica - P vapor del agua PCO2 = 600 mmHg - 22.395 mmHg = 577.605 mmHg Tabla 2. Experimentosn CO2 (moles)V co2 (ml)T promedio (K)Pco2 atmosfera

19,99 9.5297,40,76

21,99 10.1297,40,76

33,99 37297,40,76

47,99 171.5297,40,76

51.2233297,40,76

La ecuacin de la reta es: Teniendo en cuenta que la ecuacin de estado los gases ideales est dada de la siguiente forma . .Donde: P es la presin establecida por el gas, V el volumen ocupado, n las moles, T la temperatura y R la constante universal de los gases ; por lo tanto al graficar V vs n se obtiene una lnea recta con pendiente (m) de la cual se puede determinar R. . Donde y Porcentaje de error = 30. 5 %

Figura 1. Grafica volumen de CO2 Vs moles de CO2

ANALISIS.La constante universal de los gases R se determin teniendo en cuenta la variacin de las moles del gas carbnico (CO2) obtenido por la reaccin de la ecuacin 1; teniendo en cuenta la cantidad en gramos del precursor carbonato de calcio CaCO3 y el volumen del gas producido por la reaccin 1 donde se obtiene agua (H2O) y CaCl2 como productos secundarios o de poco inters para el propsito de la prctica.Partiendo de la ecuacin de estado para un gas real obtenida de la combinacin de las leyes de: Boyle, Charles, y Avogadro. . Se puede notar que a presin y temperatura constante el volumen de un gas es inversamente proporcional al nmero de moles.Al graficar volumen de CO2 con el nmero de moles de CO2 se obtiene una relacin grafica lineal como se muestra en la figura 1. Con un factor de correlacin Pearson R2 de 0,968 mostrando una correlacin directa entre las variables. A partir de la pendiente se logr determinar el valor experimental para la contante universal de los gases; con un valor de como se muestran en los clculos. Pero se puede aprecia que al determinar el porcentaje de Error relativo, se presenta un valor del 30.5% un valor relativamente grande; es te valor se puede atribuir a muchos factores principalmente a que la ecuacin est expresada para gases ideales hipotticos y no para gases reales. Debido a que los gases reales presentan interaccin entre s que pueden afectar los clculos. Adems se puede considerar que la reaccin no fue completa por lo tanto presenta una variacin de la relacin de volumen y moles como se puede apreciar en la grfica y la constante de correlacin.

CONCLUSIONES: A pesar de que se presenta un porcentaje de error relativo grande el mtodo es factible para determinar una aproximacin del valor de la constante universal de los gases, ya que se presenta diferentes interferencias para un gas real que de una u otra manera afectan los clculos. Una forma de disminuir el alto porcentaje de error es realizar la practica en un sistema que no se presente fuga del gas producido y asegurar que la reaccin sea completa . Por medio de este mtodo se pudo comprobar que el volumen de un gas es directamente proporcional al nuero de moles de este mismo a presin y temperatura constante como se expresa en la ley de Avogadro

BIBLIOGRAFIA S

IRAN. LEVINE. Fisicoqumica quinta edicin volumen 1.McGRAW-HILL-2004 RAYMOND CHANG.. Qumica general.10 ediccion. McGRAW HILL-2010. GILBERT W.CASTELLAN. Fisicoqumica. Editorial ADDISON-WESLEY IBEROAMERICANA