COMPORTAMIENTO DE SISTEMAS GASEOSOS.

COMPORTAMIENTO DE SISTEMAS GASEOSOS.

Natalia Hernández (natico_2000@hotmail.com); Fabio Hernández (he-fa116@hotmail.com ); Katherine Cendales (kathecendalesf@gmail.com)

Fecha de presentación    02/11/2016

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Resumen

El objetivo general de esta práctica fue:Entender el comportamiento de los gases con base en las leyes fundamentales Para esta práctica realizamos tres procedimientos. Cada uno basado en una ley específica del comportamiento de los gases (Ley de Boyle, ley de Charles-Gay Lussac y ley de Granham) 1). Ley de Boyle: Se utilizo el tubo en forma de jota, una solución de alcohol isopropilico (C3H8O); medimos G y L. Se calculo, volumen del aire y liquido, presión del líquido y la constante k (PxV). 2). Ley de Charles: Se utilizo un Erlenmeyer de 25 mL con un tapón, una balanza y un termómetro; se sometió el Erlenmeyer a calentamiento en baño maría a cuatro temperaturas diferentes, después de cada calentamiento se procedió a enfriamiento a temperatura ambiente (25°C) y posteriormente a pesarlo en la balanza en cada caso respectivamente. Se calculo, volumen del aire, temperatura (K), y la constante (V/T = k) 3). Ley de Graham: Se utilizo dos Erlenmeyer, en uno se adiciono acido clorhídrico (HCl) y en el otro amoniaco (NH3), se taparon, y se continúo a conectarlos por medio del tubo de forma de paréntesis. Se tomo el tiempo que tardo la formación el halo, se midio la distancia del producto respecto a los extremos del tubo. Se calculo la velocidad de difusión.

Palabras Clave: Gases ideales, presión, temperatura, volumen, ley de Boyle, ley de charles, ley de difusión de Graham. 

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1. Introducción.

En este experimento se quiso estudiar los comportamientos  de los gases con sus respectivas características, como por ejemplo su comprensibilidad, difusión, indefinición de volumen y su forma,  para esto se quiere tener en cuenta algunos conceptos sobre los gases para profundizar en este tema.

Como bien se sabe, la materia tiene tres estados, liquido, solido y gaseoso, este ultimo estado se caracteriza por no tener sus moléculas unidas y estas se mueven de forma desordenada ocupando todo el espacio disponible, en comprensibilidad (capacidad de disminuir su volumen) el gas tiene un límite, si el gas se comprime mucho se vuelve liquido. [1B]

Por otra parte, los gases ideales, son los que sus moléculas no interactúan entre si y estas se mueven aleatoriamente, las moléculas que lo conforman tienen volumen cero y sus choques son totalmente elásticos.” Los gases ideales no existen aunque podemos considerar que los gases de masa molecular no muy alta a presiones no muy bajas y a temperaturas no excesivamente bajas se comportan como gases ideales.”[2]

Para entender  estos gases, se tienen unas leyes que explican el comportamiento de estos, que describen tres propiedades de los gases: volumen, presión y temperatura absoluta. Estas leyes son Ley de Boyle, Ley de Charles y la Ley de difusión de Graham.

La Ley de Boyle-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. El volumen es inversamente proporcional a la presión: 

[pic 1]. [3] 

La Ley de Charles dice que el volumen es directamente proporcional a la temperatura del gas:

Si la temperatura aumenta, el volumen del gas aumenta.

Si la temperatura del gas disminuye, el volumen disminuye. [4]
Ley de difusión de Graham dice que, a iguales presión y temperatura, la velocidad de difusión de los gases es inversamente proporcional a la raíz cuadrada de su peso molecular. [1A]

1. Resultados.

2.1 Ley de Boyle.

Tabla No. 1 (Ley de Boyle)  

[pic 2]

Volumen de columna de aire

El volumen de la columna de  aire, se obtuvo por:

V = 1/4 ñ d2h   (Ec. 1)

Donde  ñ = es 3,1416 (numero pi), d = diámetro del tubo (0,037 cm),  h = altura de columna de aire.

• V = ¼ x3,1416x(0,037)2x16,6 = 1,78 cm3
• V = 1/4x3,1416x(0,037)2x15,9 = 1,70 cm3

Presión del sistema

La presión del sistema se obtuvo por:

Patm + P col liq. (Ec. 3) 

Donde Patm es la presión atmosférica = 760 mm Hg

Y Pcol liq  es la presión en la columna liquida, es equivalente a:

Pcol liq = dliq x g x h liq (Ec. 2);

Donde  dliq = densidad del liquido (0,785 g/mL),

g = gravedad (9, 7786 m/s2).

hliq. =  altura de la columna del liquido

• Pcol liq = 0,785 x 9,7786 x 11.3 = 86,7 Pa
• Pcol liq = 0,785x 9,7786x 46,2 = 354,6 Pa

Convertimos a mmHg :

86,7 x 0,007500617 =  0,65 mmHg

354,6 x 0,007500617 = 2,56 mmHg

  Constante k (PxV) (Ec. 4)

• 760,65 x 1,784 = 1356
• 762,65 x 1,709 = 1303

2.2  Ley de Charles.

[pic 3]

              Figura No. 1 (Calentamiento de Erlenmeyer a 55 °C)

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