Pràctica Difusió De Gasos

Pràctica: Difusió dels gasos

OBJECTIUS:

 Emprar la teoria cinèticomolecular per fer una predicció de la velocitat de difusió dels gasos.

 Comprovar experimentalment la predicció feta.

MATERIAL I EQUIPAMENT:

 Equipament:

- Tub de polimetacrilat transparent de 0,5 metres de llarg i entre 2 i 2,5 cm de diàmetre.

- 2 taps per al tub amb un forat al mig.

- Dues xeringues de 10 ml

- Cotó

 Reactius i altres materials:

- Dissolució concentrada d’HCl → 37%

- Dissolució concentrada d’NH3

MESURES PREVENTIVES:

 Al estar entrant amb contacte amb dissolucions concentrades d’un àcid i una base hem de tenir en compte que els gasos que desprenen són molt corrosius, tòxics i irritants. És per això que haurem de treballar amb ulleres de seguretat.

PREDICCIÓ DELS RESULTATS:

1. HCl (g) + NH3 (g) → NH4Cl (g)

* Les molècules d’HCl es difonen més lentament per tant, la reacció es donarà a lloc més a prop de l’extrem per in introduïm l’HCl.

(velocitat d^' efusió 〖NH〗_3)/(velocitat d^' efusió HCl) = (v(〖NH〗_(3)))/(v(HCl)) = √((M(HCl))/(M(〖NH〗_3))) = √(36,45/17) = 1,46 vegades més ràpid es difon l’NH3 que l’HCl

Suposem que la temperatura són 25ºC, per tant, 298 K…

V(NH3) = √(3RT/M) = √((3·8,31 J·〖mol〗^(-1)·K^(-1)·298K)/(0,017Kg·〖mol〗^(-1) )) = 661,1 m/s

V(HCl) = √(3RT/M) = √((3·8,31 J·〖mol〗^(-1)·K^(-1)·298K)/(0,03645 Kg·〖mol〗^(-1) )) = 451,46 m/s

C.I. HCl: C.I. NH3:

Vo = 451,46 m/s Vo = -661,1 m/s

Xo = 0 m Xo = 0,5 m

a = 0 m/s2 a = 0 m/s2

t? XHCl = XNH3

451,46t = 0,5 – 661,1t X(4,49·10-4)HCl = 451,46 · 4,49·10-4

1112,56t= 0,5 X(4,49·10-4)HCl = 0,202 m

t = 4,40·〖10〗^(-4) s X(4,49·10-4)NH3 = 0,5 – 0,202 = 0,298 m

PROCEDIMENT:

1. Fem el muntatge:

- Dipositem una mica de cotó a cada un dels extrems del tub i el tapem amb els taps.

2. Xuclem amb una de les xeringues 2 cm3 de la dissolució concentrada d’HCl i amb l’altra xeringa, xuclem 2 cm3 de la dissolució concentrada de NH3. Tot i que xuclem 2 cm3, quan fem l’experiment només n’utilitzarem 1, però agafem aquesta quantitat ja que és més fàcil de xuclar i es produeix menys error.

3. Injectem, amb suavitat i al mateix temps, els líquids de manera que mullin els trossos de cotó. El tap amb cotó i el tap serveixen per mantenir la pressió constant dins del tub.

4. Esperem que es formi el núvol blanc de clorur d’amoni i comprovem si la nostra predicció és correcte.

5. En acabar, rentem amb força aigua el tub i els taps.

CONCLUSIONS:

1. Per fer la predicció he fet càlculs (pàgina anterior).

2. Errors produïts:

Predicció: L’HCl estarà a 0,202 m d’on ha estat introduït i l’NH3 a 0,298 m.

Resultat: L’HCl està a 0,2 m d’on ha estat introduït i l’NH3 a 0,3 m.

Aquests errors el puc atribuir a la manca de cura per mesurar exactament on s’han trobat els dos gasos i han format clorur d’amoni, el moment de introduir a l’hora els gasos i al fet de que he considerat l’acceleració dels gasos com a nul·la.

3. Que tardi força estona a que es formi el núvol pot tenir diverses causes: no s’han introduït per igual els gasos, aquests han d’impregnar bé el cotó fins que surtin, hi ha aire i per tant, fricció en el tub i la reacció no es produeix instantàniament

...