UNIVERSIDAD NACIONALDE INGENIERIA

FACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL Y DE SISTEMAS

ESCUELA DE INGENIERÍA DE SISTEMAS

Tema:QUINTO INFORME DE LABORATORIO

GASES

CURSO SECCION PROFESOR ALUMNO(A) : : : U : ING. PETRA RONDINEL

PINEDA De la Cruz Pecho Juan Diego QUÍMICA GENERAL

ALUMNO: e la Cruz Pecho Juan Diego

CICLO:1er ciclo

UNI, Abril 2010

OBJETIVOS Estudiar y experimentar algunas propiedades y leyes fundamentales

que explican el comportamiento de los gases ideales. Adquirir conocimiento de la

ley de Graham. Estudiar las leyes de los gases ideales para reconocer las

características de los gases ideales en los procesos sometidos

FUNDAMENTO TEORICO EXPERIMENTO N 1 DETERMINACION DEL

VOLUMEN MOLAR ESTANDAR DEL HIDROGENO ( CONDICIONES

NORMALES ) EN NUESTRO EXPERIMENTO LA SOLUCION EN LA BURETA AL

INICIO ERA H Cl ( 3 M) Y LUEGO SE LE AÑADIO AGUA EN LA PARTE

SUPERIOR SE SOLOCO UNA TIRA DE MAGNESIO Y AL VOLTEAR LA

BURETA EL HCl se mezcla con el agua y llega hacia la tira de magnesio como el

HCl esta en exceso la tira de magnesio se va a consumir en su totalidad según la

reacción Mg (s) + 2 HCl ________ Mg 2+ Se libera H2 gaseoso EXPERIMENTO N

º2 Demostración de la ley de Graham de difusión gaseosa Efusión: Escape

de las moléculas de gas a través de un orifico pequeño hacia un espacio

evacuado a muy baja Presión. Difusión: Dispersión de las moléculas de gas hacia

un espacio en el que existe otro gas u otro medio como liquido, solido de una

presión alta hacia una presión baja. En general la velocidad de difusión es mucho

menor que la velocidad de efusión Según la teoría cinética molecular la energía

cinética solo depende de la temperatura Si para gases ideales A y B a la misma T

Energía cinética de A = energía cinética de B ½ mAV2 = ½ mB VB2 mA VB2

(ac)

+ 2 Cl(ac) - + H2 (g)

mB VA2 para Na moléculas NAMA /NB MB =VB 2/ VA 2 MA/MB =VB2/VA2 Se

demuestra la ley de efusión de Graham

VB VA

MA MB

pA pB

EXPERIMENTO N°3: comprobación de la ley boyle-mariotte LEY DE BOYLE-

MARIOTTE

La Ley de Boyle-Mariotte (o Ley de Boyle), formulada por Robert Boyle y Edme

Mariotte, es una de las leyes de los gases ideales que relaciona el volumen y la

presión de una cierta cantidad de gas mantenida a temperatura constante. La ley

dice que el volumen es inversamente proporcional a la presión: , donde es

constante si la temperatura y la masa del gas permanecen constantes. Cuando

aumenta la presión, el volumen disminuye, mientras que si la presión

disminuye el volumen aumenta. El valor exacto de la constante k no es necesario

conocerlo para poder hacer uso de la Ley; si consideramos las dos situaciones de

la figura, manteniendo constante la cantidad de gas y la temperatura, deberá

cumplirse la relación:

DIAGRAMA DE FLUJO N 1

DIAGRAMA DE FLUJO N2

DIAGRAMA DE FLUJO N 3

Montar y dejar un volumen de aire menor que la graduación para evitar la salida

de aire

Luego subir y bajar la ampolla para Expulsar las burbujas de aire

Levante la ampolla hasta que la diferencia De niveles sea de 50 cm y registre el

volumen Ocupado por el gas

re Registrar la temperatura del agua y y la presión atmosférica

CALCULOS Y RESULTADOS EXPERIMENTO N 1 Datos Volumen muerto Cinta

de magnesio Volumen de H2 obtenido

3ml 1.7 cm 16.9 ml

VOLUMEN DEL H2 HUMEDO = CAPACIDAD DE LA BURETA + LECTURA VOL

MUERTO 25ml +3ml = 28 ml

EXPERIMENTO N 2 Distancia al anillo HCl N H 4 OH Longitud en centímetros

12.2cm 17.8cm

Tubo completo =30 cm Tiempo de reacción NH 3= Tiempo de reacción HCl Según

las ecuaciones:

Remplazando:

VNH 3 VHCl

17 .8 VNH 3 y 12 .2 VHCl

36 .5 17

VNH3 VHCl

ERROR EXPERIMENTAL =

y

VNH3 VHCL

EXPERIMENTO N 3

Cuadro Comparativo

DIFERENCIA DE NIVELES PRESION DEL GAS : + 10 cm 736,35 mmHg + 20 cm

+ 30 cm -10 cm - 20 cm -30 cm

743,61 mmHg

750,87 mmHg

721,94 mmHg

714,68 mmHg

707,43 mmHg

Inicialmente

Nota. 6ml   8cm.

Luego a (+ 10cm) h= 24.1 + volumen muerto

Tenemos: PA = PB PGAS H = PATM +PLIQ PGAS + PVH2O = PATM + PLIQ

PGAS = PATM + PLIQ – PVH2O PGAS =756.70 mmHg +Pl G. h = 23,8 mmHg.

PGAS = 729.2 mmHg + 8.45mmHg PGAS = 741.35 mmHg

A (+ 20 cm), h =23.7cm + volumen muerto , VGAS HUM = Vm + Vtubo

VGAS Hum = Vn +5.7 ml. PGAS HUM = PATM ++ PLIQ PGAS + PVH2O = PATM

+ PLIQ PGAS = PATM + PLIQ – PVH2O PGAS = 756.70 mmHg + pL . g . h – 23.8

mmHg PGAS = 729.2 mmHg + 14.41 mmHg PGAS = 765.059 mmHg

A (+ 30 cm), h = 23.3cm+ volumen muerto, VGAS HUM =Vm + Vtubo

VGAS HUM = Vm, + 5.6ml PGAS HUM = PATM ++ PLIQ PGAS + PVH2O =

PATM + PLIQ PGAS = PATM + PLIQ – PVH2O PGAS = 756.70 mmHg + pL . g . h

– 23.8 mmHg PGAS = 729.2 mmHg + 21.67 mmHg PGAS = 764.65 mmHg En el

descenso de la ampolla

A (-10 cm), h = 23.8cm + volumen muerto

VGAS HUM =Vm + Vtubo VGAS HUM = Vm, + 6.1 ml PGAS + PVH2O + PLIQ =

PATM PGAS = PATM – PVH2O – PLIQ PGAS = 756.70 mmHg – 23.8 mmHg –

pL. g. H PGAS = 729.2 mmHg – 7.26 mmHg PGAS = 747.75mmmHg

A (-20 cm), h =

24.2 cm + volumen muerto , VGAS =Vm + Vtubo

VGAS = Vm, + 6.2 ml PGAS + PVH2O + PLIQ = PATM PGAS = PATM – PVH2O –

PLIQ PGAS = 753 mmHg – 23.8 mmHg – pL. g. H PGAS = 714.68 mmHg

A (-30 cm), h = 24.5 cm + volumen muerto, VGAS =Vm + Vtubo

VGAS = Vm, + 6.3 ml PGAS + PVH2O + PLIQ = PATM PGAS = PATM – PVH2O –

PLIQ PGAS = 753 mmHg – 23.8 mmHg – 21.76 mmHg PGAS = 707.43 mmHg

CONCLUSIONES al colocar en los extremos del tubo limpio y seco los

compuestos HCl y NH3 simultáneamente se da la difusión de los gases

reaccionando mediante la siguiente reacción HCl (g) + NH3

(g)

________

NHCl4 (S)

se obtiene un anillo blanco de cloruro de amonio . El tubo debe de estar

completamente seco y limpio , si no lo está lavarlo y dejarlo secar en el horno

los gases ejercen presión por que sus moléculas se mueven libremente y chocan

con cualquier superficie con la que hacen contacto. Las unidades de presión de

los gases incluyen milímetros de mercurio (mmHg), torr, pascales y atmosferas.

Una atmósfera es igual a 760 mmHg, o 760 torr. Las relaciones de presión-

volumen de los gases ideales estan gobernadas por la Ley de Boyle: el volumen

es inmensamente proporcional a la presion (a t y n constantes).

CUESTIONARIO

1_En el Exp. Nº

1 determinar el número de moles de ácido usado para un determinado peso

conocido de Mg. Mg (s) + 2 HCl (ac.) _________Mg +2 (ac) + 2Cl-(ac) + H2 (g)

WMg =0,0207g nMg= W = 0,0207 = 0,00008625 moles M 24 1 Mol Mg 2 moles

HCl 0,0008625 nHCl nHCl = 0,0008625 x 2 nHCl = 0,001725 moles 2_¿Cuál es el

volumen del hidrógeno obtenido en el Exp. Nº 1 medidos a C.N.? Se tiene dos

recipientes que contengan la misma cantidad de moles P1. V1 = RT2 N1 P2. V2 =

R T1 N2 Dividiendo P1 V1 = T1

P2 V2 T2 P1= 1 a tm   760 mmHg. P2 = 753- 23,8 = 729,2 mmHg V = ? V2 = 16.9

T1=273 K T2 = 273 + 25 = 298 K. Reemplazando en (1) 760. V = 273 729,2 x

16.9X 10-4 =298 V = 14.85 3_¿Calcular el Nº de moles de H2 DEL Exp. Nº 1? De

la reacción 1 mol Mg (s) 1 mol H2 (g) 0,0008625 nH2 nH2 = 0,0008625 moles

4_¿Calcular el peso atómico de Mg. Usando los datos obtenidos en el Exp. Nº 1?

De la ecuación de gases : PV = RTn P = 729.2 V = 16.9 10-4n= W T = 273 + 25 =

298 k 729.2 x 16.9 X 10-4 = 62,4 x 298 n nMg = 6.62 x 10-4 = masa del Mg/ M Mg

M(Mg)= 23,79g 5_¿Cual es % de error cometido para determinar el peso atómico?

% ERROR = MMg (Teorico)- MMg (experimental) x 100% MMg (Teórico) %

ERROR = 24 – 23,79 x 100% 24 % ERROR = 0,875%

6_ ¿Qué nos indica la formación

de cloruro de amonio (NH4CL) en el experimentoNº2?

La reacción de se produce entre el amoniaco (NH3) y el ácido clorhídrico (HCl)

NH3 + HCl _________NH4 Cl………. (reacción de composición)

7_ ¿Porque se deben colocar en forma simultánea los tapones humedecidos de

HCL y NH3 acuoso? Para poder asumir que los tiempos de encuentro son iguales

y así poder reemplazar la velocidad en la formula por el espacio.

9.- Indique algunos factores que influyen en la constancia PV Entre algunos

factores tenemos: las pequeñas variaciones de la temperatura a la que se realiza

el proceso y el error en los instrumentos de medición. 10.- ¿Qué significado tiene

una desviación positiva y negativa en el comportamiento de los gases? La

desviación positiva con respecto al comportamiento de las gases ideales, se debe

a la molécula de hidrógeno y algunos gases raros; mientras la desviaciones

negativas se deben a moléculas mayores, mas aun, los gases reales en general a

presiones moderadas presentan desviaciones negativas.

13.- ¿A qué se denomina “volumen muerto”? Al volumen de Hidrógeno que no se

marca la pipeta y se halla tomando una relación longitud/volumen.

BIBLIOGRAFIA: QUIMICA GENERAL “Raymond Chang” - 9 Edición

Bbibliografia