Difusion De Gases

PRACTICA 7. PROPIEDADES DE LOS GASES

Demostrar la ley de difusión de los gases (ley de Graham) Y Comparar la velocidad de difusión de los gases con la de los líquidos.

Araceli J. Arias Castillo, Ana E. Castillo García Y A. Elizabeth Juárez Vázquez

Universidad del Noreste. Área Ciencias Químico Biológicas. Carrera Químico Farmacéutico Biólogo. Prolongación Avenida Hidalgo 6315, Nuevo Aeropuerto, 89337 Tampico, Tamaulipas

Resumen

Un gas es una sustancia cuyo volumen es igual al volumen del recipiente que lo contiene, las moléculas que presentan los gases tienen cierto grado de separación entre ellas. Un gas puede esparcirse en el espacio contenido durante un proceso, a esto se le denomina difusión.

La ley de Graham establece que la velocidad de difusión es inversamente proporcional a la raíz de los pesos moleculares o densidades.

PALABRAS CLAVES: difusión, gas, masa molar, peso molecular, velocidad de difusión.

Abstract

A gas is a substance whose volume is equal to the volume of the containing vessel, the gas molecules have some degree of separation between them. A gas can spread in the space contained in a process, it is called broadcasting.

Graham's law states that the diffusion rate is inversely proportional to the root of the molecular weights or densities.

KEYWORDS: diffusion rate, diffusion, gas, molecular weight, molar mass.

Introducción

De acuerdo con la Teoría Cinética de los gases, las moléculas de los gases están en rápido movimiento y sus velocidades promedio son proporcionales a la temperatura absoluta. También supone que a la misma temperatura, la energía cinética promedio de las moléculas de gases diferentes es igual. La ley de difusión de Graham se basa en estas tres suposiciones anteriores.

Entre las diferentes propiedades que exhiben los gases se encuentra aquella facultad que tienen de difundir a velocidades que son función de sus pesos moleculares o de sus densidades.

En el presente experimento vamos a comprobar que las velocidades con las que se difunden dos gases son inversamente proporcionales a las raíces cuadradas de sus pesos moleculares o de sus densidades, lo cual constituye la ley de difusión de Graham.

Donde V1, M1 y D1 representan la velocidad de difusión, pero molecular y densidad del primer gas, y V2, M2 y D2 representan la velocidad de difusión, peso molecular y densidad del segundo gas. El Amoniaco, NH3, y el Ácido Clorhídrico, HCl, son gases que al ponerse en contacto reaccionan para formar otro compuesto caracterizado por ser un gas de color blanco. Los líquidos difunden más lentamente que los gases, porque sus moléculas están más cerca entre si y no pueden apartarse sin chocar.

Metodología Experimental

1. Colocar en un soporte universal un tubo de vidrio cuya longitud se ha determinado con anterioridad.

2. En el extremo derecho del tubo introduzca un algodón impregnado con la Solución concentrada de Amoniaco, teniendo cuidado de no dejar que este químico entre en contacto con sus manos. (Figura 1). Como alternativa de seguridad se pueden usar Bulbos de gotero, para dentro de estos, poner un algodón impregnado con la sustancia e introducir el extremo tubo de vidrio dentro de este, asegurando que el tubo quede sellado herméticamente.

3. En el extremo izquierdo del tubo coloque otro algodón impregnado con Ácido Clorhídrico, una vez hecho, tome este instante como tiempo Cero y anote el tiempo cuando finaliza la operación, es decir, cuando aparece el anillo de gases blanco.

Figura 1. Montaje experimental para la demostración de la Ley de Graham.

4. Observe cuidadosamente el proceso de difusión anotando el tiempo transcurrido para que los dos gases se pongan en contacto, lo cual se sabe por la aparición de un gas blanco debido a la formación de un compuesto, este tiempo se considera tiempo final.

5. Mida cuidadosamente la distancia que hay desde el centro del anillo donde aparecen los humos blancos hasta cada uno de los bordes extremos del tubo, tomando las mediciones de la distancia recorrida por cada gas.

6. Repita todo lo anterior con el segundo tubo haciendo un promedio de los datos obtenidos.

Difusión de líquidos

1. Poner en dos tubos de ensayo 2 ml de Agua y 2 ml de NH3 concentrado, respectivamente.

2. Al tubo que contiene agua adicione dos gotas de Fenolftaleina y ponga en contacto los tubos anteriores por medio de una varilla de vidrio doblada en ángulo recto (90 grados) conteniendo en cada extremo un tapón de caucho perforado. (Figura 2) Observe y explique los resultados.

Figura 2. Difusión de Líquidos

Teoría

Gases distintos se difunden por un tubo o un escape de un recipiente que posee una abertura fina con velocidades diferentes que dependen de las densidades o pesos moleculares que poseen. La ley que gobierna tales difusiones fue enunciada por Graham en 1829 por vez primera. Esta ley dice que a temperatura y presión constantes las velocidades de difusión de diferentes gases varían inversamente

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