Quimica Aplicada

Instituto Politécnico Nacional

ESIME

ICE

Laboratorio de Química Aplicada

Grupo: 2CM15

Equipo: 2

Integrantes:

• Estévez Hernández Ricardo

• Hernández Duran Oscar Damián

• Huertero Hernández Erick Jonathan

• Pérez González Brandon Arcel

Profesora: Arcelia Sahagún Victoria

Fecha de entrega: 25/02/2014

OBJETIVO:

El alumno demostrara con los datos obtenidos en el laboratorio, las leyes de Boyle, Charles-Gay Lussac y la ley combinada del estado gaseoso.

TEORÍA:

GASES

Muchas sustancias familiares para nosotros existen a temperatura y presión normal en forma gaseosa, éstas incluyen muchos elementos (H2, N2, O2, F2, Cl2 y gases nobles) y una gran variedad de compuestos. En condiciones apropiadas las sustancias que ordinariamente son líquidos o sólidos también puede existir estado gaseoso y se conocen como vapores. Por ejemplo, la sustancia H2O es común encontrarla como agua líquida, hielo o vapor de agua. Con frecuencia, una sustancia existe en las tres fases o estados de agregación de la materia al mismo tiempo. Un envase térmico puede contener una mezcla de hielo y agua a 0 (C y tener una cierta presión de vapor de agua en la fase gaseosa sobre el líquido y la fase sólida. En condiciones normales, los tres estados de la materia difieren entre sí.

Los gases se diferencian en forma marcada de los sólidos y los líquidos en varios aspectos. Un gas se expande hasta llenar el recipiente en el cual está contenido. En consecuencia, el volumen de un gas es dado al especificar el volumen del recipiente que lo contiene. El volumen de los sólidos y los líquidos no está determinado por el recipiente. La conclusión acerca de esto es que los gases son altamente compresibles. Cuando se aplica una presión a un gas su volumen se contrae con facilidad. Los líquidos y los sólidos, no son muy compresibles.

LEY DE BOYLE

Esta ley fue formulada por el químico irlandés Robert Boyle (1627-1691) y describe el comportamiento del gas ideal cuando se mantiene su temperatura constante (trasformación isotérmica).

En 1662 reportó los resultados de sus experimentos llegando a la conclusión de que “el volumen de una cantidad fija de un gas a temperatura constante, es inversamente proporcional a la presión del gas”

Se puede verificar experimentalmente que al aumentar la presión, a temperatura constante, el volumen disminuye y cuando disminuye la presión, el volumen aumenta.

LEY DE GAY-LUSSAC

Esta ley muestra la clara relación entre la presión y la temperatura con el volumen lleva el nombre de quien la enuncio en el año 1800.La ley expresa que al aumentar la temperatura, las moléculas del gas comienzan a moverse muy rápidamente aumentando su choque contra las paredes del recipiente que lo contiene. Gay-Lussac descubrió que, no importa el momento del proceso el cociente entre la presión y la temperatura siempre tenía el mismo valor, o sea es constante. La presión del gas es directamente proporcional a su temperatura.

Las temperaturas siempre deben ser expresadas en Kelvin para esta ley.

LEY COMBINADA DE LOS GASES

A partir de la ley combinada podemos calcular la forma como cambia el volumen o presión o temperatura si se conocen las condiciones iniciales (Pi,Vi,Ti) y se conocen dos de las condiciones finales.

P = Presión (atmósferas)

V = Volumen

n = Número de moles

ν = V/n = Volumen molar, el volumen de un gmol de gas

T = Temperatura (K)

R = constante de los gases (8,314472 J/mol•K) o (0,0821 atm•L/gmol•K)

Modelo Matemático Ideal - Ley del gas ideal

La ecuación de los gases ideales realiza las siguientes aproximaciones:

1. Considera que las moléculas del gas son puntuales, es decir que no ocupan volumen.

2. Considera despreciables a las fuerzas de atracción-repulsión entre las moléculas.

Procedimiento

PRIMERA PARTE.

1. Monte la jeringa como se indica en la figura 1

2. Presione ligeramente el émbolo, este regresara a un volumen inicial V correspondiente a una presión inicial P.

3. Ponga arriba del émbolo la pesa más pequeña y con precaución presione ligeramente; el émbolo regresara a su volumen V, correspondiente a una P.

4. Quite la pesa pequeña y ponga la más grande, presione ligeramente y anote v para una presión P

5. Por último, con precaución ponga las dos pesas y anote V para una presión V.

SEGUNDA PARTE

1 Monte la jeringa como se indica en la figura 2, procurando que el nivel del agua esté arriba del volumen de aire de la jeringa .Presione ligeramente y tome el volumen V correspondiente a una temperatura T que será la temperatura ambiente del agua para una presión P0 constante.

2. Calentar y agitar constantemente hasta 40°C, presione ligeramente y anote el volumen V1 correspondiente a una T1.

3. Continúe calentando, agitando y anotando a los volúmenes a temperaturas de 60° C, 80°C y temperatura de ebullición del agua.

TERCERA PARTE

1. Se inicia de igual forma que la segunda parte.

2. Caliente, agitando hasta 40°C y ponga la pesa chica, oprima ligeramente y tome el volumen V1 correspondiente a la temperatura T1 y a la presión P1.

3. Continúe calentando hasta 60°C y ponga la pesa grande, tome el volumen V2, a la temperatura T2 y a la presión P2.

Material

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