Determinacion de La Constante r de Los Gases

DETERMINACION DE D E LA CONSTANTE R DE LOS GASES OBJ ETI ETIVO VO GENERAL 

Que los alumnos determinen experimentalmente el valor de la constan constante te universal de los gases (R) y el volumen molar del hidrógeno.

OB JETIVOS ESPECIFICOS ESPECIFICOS 

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Generar un gas en condiciones controladas y recogerlo sobre agua, utilizando para ello en eudiómetro. Realizar medidas de magnitudes comunes en forma correcta y confiable. Calcular experimentalmente el valor de la constante R y comparar el valor hallado con el valor bibliográfico.

INTR OD UC CIÓ CIÓN. N. La constante universal de los gases ideales es una constante física que relaciona entre sí diversas funciones de estado termodinámicas, estableciendo esencialmente una relación entre la energía, la temperatura y la cantidad de materia. En su forma más particular la constante se emplea en la relación de la cantidad de materia en un gas ideal, medida en número de moles (n), con la presión (P), el volumen (V) y la temperatura (T), a través de la ecuación de estado de los gases ideales. El modelo del gas ideal asume que el volumen de la molécula es cero y las partículas no interactúan entre sí. La mayor parte de los gases reales se acercan a esta constante dentro de dos cifras significativas, en condiciones de presión y temperatura suficientemente alejadas del punto de licuefacción o sublimación. Las ecuaciones de estado de gases reales son, en muchos casos, correcciones de la anterior. El volumen molar de una sustancia, simbolizado Vm, es el volumen de un mol de ésta. La unidad del Sistema Internacional de Unidades es el metro cúbico por mol. Vm= V/n

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El valor de R en distintas unidades es: VALOR DE R 8,31434 8,31434 1,98717 1,98584 0,0820562 82,0562 10,7314

UNIDADES J mol- KPa m mol- Kcal mol-1 K-1 BTU lbmol- ºRatm L mol- Katm cm3 mol-1 K-1 psia psi a pie pie lb lbmol mol- ºR-

Las moléculas de un gas ideal no se atraen o se repelen entre sí, y su volumen es despreciable en comparación con el volumen del recipiente que lo contiene. Las condiciones de O°C y 1 atm se denominan temperatura y presión estándar , y a menudo se abrevian TPE. A O°C (273 .15 K) Y 1 atm de presión( presión(TPE), TPE), muchos gases reales se comporta comportan n como un gas ideal. En los experimentos se demuestra que en esas condiciones, 1 mol de un gas ideal ocupa un volumen de 22.414 L. Valor de R (contante de los gases):

MA RCO TEÓ TEÓRICO: RICO:



FUNDAMENTO DEL METODO PROCESO ESPONTÁNEO: REACCIÓN DE UN METAL CON UN ÁCIDO

En este experimento, se va a obtener un número de moles conocido de hidrógeno y a medir el volumen que ocupa en condiciones de presión y temperatura conocidas. Un método de obtención de hidrógeno simple consiste en hacer reaccionar un metal activo con un en este caso se va a utilizar magnesio,mediante la siguiente reaccion.

En el sistema utilizado, ver Figura 1, el hidrógeno desprendido desplaza un volumen igual de agua, V, el cual puede medirse. Los datos n, P, V y T del experimento se utilizan para calcular la constante R. Finalmente, con el valor de R obtenido, se determina el volumen que ocupa un mol de hidrógeno (volumen molar) en condiciones normales de presión y temperatura (1 atm, 0 ºC).

Al inicio del experimento experimento el erlenmeyer erlenmeyer recolector de hidrógeno hidrógeno se encuentra encuentra completamente lleno de agua. A medida que el hidrógeno se libera, las burbujas del gas se elevan hacia la parte superior y el agua es empujada hacia fuera del mismo. Finalizada la reacción, en el erlenmeyer quedará una fase líquida formada por el agua que no ha sido desplazada y una fase gaseosa formada por una mezcla de hidrógeno y vapor de agua. Este método de desplazamiento de agua para recoger un gas es viable en este caso porque el hidrógeno no reacciona con el agua y no se disuelve



DIAGRA DI AGRA MA DE ACTIVIDADES ACTIVIDADES

Se debe generar gas hidrógeno y recogerlo sobre agua

Determinar el volumen del gas

Determinar la temperatura

Determinar la presión

Calcular el número de moles

REFERENCIAS 

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Peter J. Mohr, and Barry N. Taylor, "CODATA recommended values of the fundamental physical constants: 1998", Rev. Mod. Phys., Vol 72, No. 2, April 2000 LEVINE, I.N. “Physical Chemistry ” (4ª ed.), McGraw-Hill, New York, 1996. “Fisicoquímica” (trad. A. González Ureña, versión de la 4ª ed.), McGraw Hill/Interamericana, Madrid, 1999.

Determinacion de La Constante r de Los Gases

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