Determinación De La Contante Universal De Los Gases

“DETERMINACIÓN DE LA CONSTANTE UNIVERSAL DE LOS GASES R”

Objetivo

Determinar experimentalmente la constante universal de los gases R y el volumen molar del hidrógeno

Problema

Manteniendo constantes, Cantidad de materia (n), Presión (P) y Temperatura (T), obtener experimentalmente la constante universal de los gases R y el volumen molar a condiciones ambientales, a partir de la reacción de Mg y HCl para producir hidrógeno.

Esquema

Figura 1. Aparato Recolector de gases

Manejo de datos

Temperatura: 27.22 ̅°C y Presión: 574.6mmHg ó 0.756 atm.

Los productos de la reacción pueden desecharse directamente a la tarja, ya que solo tenemos Cloruro de Magnesio y agua.

Cálculos de práctica

Masa de la jeringa Volumen inicial Volumen final Masa de Mg muestra Masa de Mg recuperado

4.227g 8 mL 30.4mL 0.033g 0.016g

4.227g 8.4mL 29.7mL 0.050g 0.042g

a) Número de moles: m_1-m_2=m_reacción→0.033-0.016=0.017g((1mol de Mg)/24.305g)

=6.9944*〖10〗^(-4) mol Mg

Volumen: V_1-V_2=V_(H_2 )→8-30.4=22.4mL

Presión: P_atm=P_(H_2 O)+P_(H_2 )→P_(H_2 )=P_atm-P_(H_2 O)=0.755995atm

Temperatura: 27.22 ̅°C→300.372 ̅K pero dada nuestra ecuación de calibración del termómetro:

y=0.9925x+0.6419→(300.372)*(0.9925)+0.6419=298.7613 K

Reacción llevada a cabo:

Mg+2HCl→H_2+Mg〖Cl〗_2

0.017g de Mg((1 mol de Mg)/(24.305g ))((1 mol H_2)/(1 mol de Mg))=6.9944*〖10〗^(-4) moles de H_2

Dada la ecuación de Gas ideal;PV=nRT despejando R→

R=PV/nT=((0.755995)(0.0224L))/(6.9944*〖10〗^(-4) )(298.7613) [(atm*L)/(mol K)]=0.08103

b) Número de moles: m_1-m_2=m_reacción→0.050-0.033=0.017g((1mol de Mg)/24.305g)

=6.9944*〖10〗^(-4) mol Mg

Volumen: V_1-V_2=V_(H_2 )→8.4-31.1=22.7mL

Presión: P_atm=P_(H_2 O)+P_(H_2 )→P_(H_2 )=P_atm-P_(H_2 O)=0.755995atm

Temperatura: 27.22 ̅°C→300.372 ̅K pero dada nuestra ecuación de calibración del termómetro:

y=0.9925x+0.6419→(300.372)*(0.9925)+0.6419=298.7613 K

Reacción llevada a cabo:

Mg+2HCl→H_2+Mg〖Cl〗_2

0.018g de Mg((1 mol de Mg)/(24.305g ))((1 mol H_2)/(1 mol de Mg))=6.9944*〖10〗^(-4) moles de H_2

Dada la ecuación de Gas ideal;PV=nRT despejando R→

R=PV/nT=((0.755995)(0.0227L))/(6.9944*〖10〗^(-4) )(298.7613) [(atm*L)/(mol K)]=0.082124

Cuestionario

A partir de la ecuación balanceada, demuestra usando los cálculos apropiados, que el reactivo limitante en la reacción de formación del H2 es el HCl

Mg+2HCl→H_2+Mg〖Cl〗_2

0.017g Mg((1 mol Mg)/24.305g)((1 mol MgCl_2)/(1 mol Mg))((95.305 g)/(1 mol Mg〖Cl〗_2 ))=0.0666g de Mg〖Cl〗_2

0.017g Mg((1 mol Mg)/24.305g)((2 mol HCl )/(1 mol Mg))(36.5g/(1

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