PRACTICA N° 1 LEY DE CHARLES – GAY LUSSAC: Variación Va riación del volumen de una masa mas a constante de gas con la temperatura, a presión constante
UNDA!ENT" TE"RIC" El comportamiento de los gases a determinadas condiciones de temperatura cuando se mant mantie iene ne const constant antee la presi presión ón dará dará como como resul resulta tado do un valo valorr con const stan ante te.. Sumergiendo el matraz en un baño de agua cuya temperatura puede variarse a voluntad. La lec lectur turaa del del vol volumen umen del del gas gas sobr sobree la esca escalla grad gradua uada da y de la temperatura temperatura del agua sobre un termómetro termómetro empleado empleado al efecto nos permite hallar la constante... #erna$e%& 1'()*
bservaron bservaron !ue, al aumentar 1+C la temperatura temperatura de un gas, se produc"a produc"a un aumento o dilatación de 1,-./ por cada unidad de volumen. Es decir, si tenemos un volumen 0o a una determinada temperatura y la aumentamos 1+C, el nuevo volumen será#
V =V 0 +V 0
(
1+
t 273
(
1+
1 273
)
)
temperaturas diferentes (t) y t*+ Si consideramos el mismo gas a dos temperaturas sus volmenes serán# V 1=V 0
[
1+
t 1 273
] -(a+
V 2=V 0
[
1+
t 2 273
] - (b+
gualando (a+ y (b+ tenemos# V 1 T 1
$ es decir,
273
V =V 0
%ero si la temperatura aumenta en &t' grados V =V 0
( ) 1
=
V 2 T 2
El comportamiento de los gases a determinadas condiciones de temperatura cuando se mantiene constante la presión dará como resultado un valor constante. La variación del
volumen con respeto a la temperatura en una masa de gas devuelve una constante. (/011, )234+
∆ V = K = contane contane de pro propor porcional cionalidad idad de la presion presion ∆ T
dice !ue a condici condiciones ones de %resión %resión 5onstante, 5onstante, la variación variación de 2La ley de charles dice volumen de una masa de gas es directamente proporcional a la temperatura absoluta. 5onocido tambi6n como la Le3 $e 4as Iso5aras (07S885, *9)4+ o o
:; V <
- &El volumen de un gas es directamente proporcional a la temperatura absoluta (a presión y cantidad de materia constantes+. (VV875, (VV875, *9)=+
En )3>3 el cient"fico franc6s ?ac@ 5harles estudió la relación eAistente entre el volumen y la temperatura de una muestra de un gas cuando la presión no cambia. Burante sus investigaciones pudo observar !ue, cuando en la muestra se aumentaba su temperatura tambi6n aumentaba
Su volumen, y cuando su temperatura disminuye, al volumen le sucede lo mismo. %osteriorment %osteriormentee CayDLussac CayDLussac realiza eAperimentos del volumen de una muestra de gas cuando la presión no cambia y observó !ue el volumen tiene un comportamiento lineal con la temperatura.
Proceso iso56rico78 En un proceso isobárico podemos afirmar !ue#
El volumen V de determinada masa de gas, mantenida a presión constante, es directamente
%roporcional a su temperatura absoluta <, o sea# (CE8B %85FE5 F., *9)9+
volumen con respeto a la temperatura en una masa de gas devuelve una constante. (/011, )234+
∆ V = K = contane contane de pro propor porcional cionalidad idad de la presion presion ∆ T
dice !ue a condici condiciones ones de %resión %resión 5onstante, 5onstante, la variación variación de 2La ley de charles dice volumen de una masa de gas es directamente proporcional a la temperatura absoluta. 5onocido tambi6n como la Le3 $e 4as Iso5aras (07S885, *9)4+ o o
:; V <
- &El volumen de un gas es directamente proporcional a la temperatura absoluta (a presión y cantidad de materia constantes+. (VV875, (VV875, *9)=+
En )3>3 el cient"fico franc6s ?ac@ 5harles estudió la relación eAistente entre el volumen y la temperatura de una muestra de un gas cuando la presión no cambia. Burante sus investigaciones pudo observar !ue, cuando en la muestra se aumentaba su temperatura tambi6n aumentaba
Su volumen, y cuando su temperatura disminuye, al volumen le sucede lo mismo. %osteriorment %osteriormentee CayDLussac CayDLussac realiza eAperimentos del volumen de una muestra de gas cuando la presión no cambia y observó !ue el volumen tiene un comportamiento lineal con la temperatura.
Proceso iso56rico78 En un proceso isobárico podemos afirmar !ue#
El volumen V de determinada masa de gas, mantenida a presión constante, es directamente
%roporcional a su temperatura absoluta <, o sea# (CE8B %85FE5 F., *9)9+
-
&El &El compor comporta tami mien ento to de los los gases gases a determ determin inada adass cond condic icio iones nes de
temperatura cuando se mantiene constante la presión dará como resultado un valor constante. La variación del volumen con respeto a la temperatura en una masa de gas devuelve una constante. (G:%EB8, *9)*+
"9ETI0":
Beterminar la constante de la relación volumenH temperatura !ue proporciona a presión constante.
!ATERIALES: Betergente (agua Iabonosa+ /atraz
•
8gitador magn6tico
PR"CEDI!IENT"
%reviamente se debe determinar el volumen del matraz (hasta la altura del tapón+.
ntroducir burbuIa de la solución del detergente por el eAtremo doblado en doble &u'. Se consigue deslizando la solución del detergente por el eAtremo doblado, agitando levemente y haciendo un soplido con el aliento por dicho eAtremo. Si se forman varias burbuIas, se deberá tomar como burbuIa de referencia la !ue está situada más próAima al matraz.
0na precaución importante a tomar es !ue el matraz debe estar completamente seco por el interior, de lo contrario se formara vapor de agua !ue ira a incrementar el volumen más de lo esperado, conduciendo a resultados erróneos.
0na vez !ue el aparato está montado, se debe de anotar el volumen inicial del C8S (Vi+, dado por el volumen del matraz más el volumen del tubo hasta la posición inicial de la burbuIa de referencia. 8notar tambi6n la temperatura inicial (
Luego se calienta grado a grado cent"grado en baño mar"a.
Se homogeniza la
0na vez conseguido la temperatura estable se da lectura al volumen conseguido, observando el nivel de la burbuIa para cada grado cent"grado de incremento y anotarlo. ealice tantas lecturas como sea posible
CUADR" DE RESULTAD"S:
T1 ; T- ; T/ ; T< ; T= ; T( ; T. ; T) ; T' ; T1> ; T11 ; T1- ; T1/ ; T1< ; T1= ; T1( ; T1. ; T1) ; T1' ; T-> ;
-/&/ °C -/&) °C -<&/ °C -<&) °C -=&/ °C -=&) °C -(&/ °C -(&) °C -.&/ °C -.&) °C -)&/ °C -)&) °C -'&/ °C -'&) °C />&/ °C />&) °C /1&/ °C /1&) °C /-&/ °C /-&) °C
CUESTI"NARI":
7ivel de la burbuIa (ml+ )49,> ml )4),) ml )4),4 ml )4* ml )4*,* ml )4*,4 ml )4= ml )4=, ml )4=,2 ml )4,* ml )4,3 ml )44 ml )44, ml )44,> ml )4K,* ml )4K,3 ml )43 ml )43, ml )43,2 ml )4>, ml
J: *23,=J: *23,>J: *2>,=J: *2>,>J: *22,=J: *22,>J: =99,=J: =99,>J: =9),=J: =9),>J: =9*,=J: =9*,>J: =9=,=J: =9=,>J: =9,=J: =9,>J: =94,=J: =94,>J:
Volumen H 2 mlH@ 9,4929 mlH@ 9.4924 mlH@ 9,4)9 mlH@ 9,4)9* mlH@ 9,4)9= mlH@ 9,4))) mlH@ 9,4)3 mlH@ 9,4)* mlH@ 9,4)*K mlH@ 9,4)= mlH@ 9,4)=K mlH@ 9,4)) mlH@ 9,4)4 mlH@ 9,4)49 mlH@ 9,4)4> mlH@ 9,4)42 mlH@ 9,4)K mlH@ 9,4)3* mlH@ 9,4)32 mlH@
8 partir de los datos obtenidos elaborar las curvas y gráficos-.nivel de burbuIa;M(<+
•
Valores Y 308 306 304 302 300 298 296 294 292 290 150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
Interpretar 4os $atos 3 ?r6@icos
K =
La gráfica de nivel de burbuIa en función de la temperatura, muestra claramente su proporcioanlidad directa, lo cual hace corroborar lo indicado en la teor"a. 5uando hablamos de la ley de charles N gay Lussac nos da a entender !ue el proceso realizado será un proceso isobárico$ es decir, !ue a presión constante el volumen es directamente proporcional al temperatura absoluta, !ue es igualada a una constante llamada# :; constante de proporcionalidad. El volumen V de determinada masa de gas, mantenida a presión constante, es directamente proporcional a su temperatura absoluta <- (%acheco, *9)4+
V 1 T 1
=
V 2 T 2
=
V 3 T 3
=⋯=
V n T n
C"NCLUSI"NES
5on este eAperimento podemos comprobar !ue a presión constante la temperatura es directamente proporcional al volumen.
Se llega a la conclusión !ue las medidas o los datos !ue se obtienen en laboratorio tiene un cierto grado de error ya sea del instrumento o por error humano al momento de tomar apuntes.
La ley de 5harles y Cay Lussac solo se aplican a gases y no a otros estados de la materia
REC"!ENDACI"NES
Se recomienda la utilización de los materiales de laboratorio con mucho cuidado, de esta manera evitar futuros accidentes y estar eApuestos a situaciones peligrosas.
Es recomendable, antes de iniciar con el eAperimento, leer las instrucciones de la gu"a de trabaIo y considerar las indicaciones del docente a cargo del laboratorio.
Es recomendable, antes de iniciar con el eAperimento, leer las instrucciones de la gu"a de trabaIo y considerar las indicaciones del docente a cargo del laboratorio.
Se recomienda la utilización de los materiales de laboratorio con mucho cuidado, de esta manera evitar futuros accidentes y estar eApuestos a situaciones peligrosas.
9I9LI"GRAA ). EP/7 5F87C (*99*+ &Q0R/58' s6ptima edición española, /cC8GDFLL 7
PRACTICA N° Le3 $e CBar4es – Ga3 Lssac: 0ariación $e 4a presión $e na asa $e n ?as con increento $e 4a teperatra a 0"LU!EN C"NSTANTE7
UNDA!ENT" TE"RIC"
- & En una determinada masa gaseosa cuando el volumen se mantiene constante , las variaciones de temperatura son directamente proporcionales a las de presión , de tal manera !ue cuando se divide la presión entre su correspondiente temperatura absoluta , este es un valor constante. 5onocido tambi6n como la ley de las socoras(07S885, *9)4+.
P = k T
-. &La presión de un gas es directamente proporcional a la temperatura absoluta (a volumen y cantidad de materia constantes+. (VV875 ?. /., *9))+
%ara una cierta cantidad de gas, al aumentar la temperatura, las mol6culas del gas se mueven más rápidamente y por lo tanto aumenta el nmero de cho!ues contra las paredes por unidad de tiempo, es decir, aumenta la presión ya !ue el recipiente es de paredes fiIas y su volumen no puede cambiar. CayDLussac descubrió !ue, en cual!uier momento del proceso, el cociente entre la presión y la temperatura absoluta ten"a un valor constante. Supongamos !ue tenemos un gas !ue se encuentra a una presión y a una temperatura al comienzo del eAperimento. Si variamos la temperatura hasta un nuevo valor , entonces la presión cambiará a , y se cumplirá#
Bonde# ; %resión inicial ;
"9ETI0": Beterminar el valor de la constante %resiónH
• • • •
/atraz
PR"CEDI!IENT"
%reviamente determinar el volumen del matraz hasta el nivel del agua en el tubo manom6trico, registrar estos datos.
8ntes de conectar el tapón de Iebe al matraz, se debe de llenar con agua destilada el tubo manom6trico, dentro de la escala medible, por el embudo evitando burbuIas de aire en el interior del tubo, el nivel del agua en los ramales debe estar
apreciable en las escalas del panel. Se anota el volumen inicial del gas (aire+, este volumen debe permanecer
constante durante todo el eAperimento 0na vez !ue todo está listo, anote la temperatura inicial del gas, la presión manom6trica inicial, y la temperatura del agua destilada, contenida en el tubo manom6trico, !ue no var"a a lo largo del eAperimento. 8notar tambi6n la densidad
del agua a esta temperatura. Encender la fuente de calor y deIar calentar el
baño mar"a, agitando
constantemente para homogenizar la temperatura del baño y de grado en grado !ue aumenta se va leyendo las alturas generadas, cuando se va subiendo el embudo para mantener el volumen del gas en la marca(constante+, y esto a su vez va generando un aumento de presión manom6trica
8 las alturas tomadas se deben de restarse la altura inicial y estos datos se registran en la tabla. La temperatura inicial es referencial
TA9LA DE RESULTAD"S
Densi$a$ $e acer$o a 4a Teperatra
Teperatra $e4 ?as
A4tra
?,
Presión anotric a Pm
T ºC
T ºK
mmH 2O
etros
= gh
− #N m * 2
Presión a5so4ta Pab ; Patm
Constante # Pab ,T*;
F Pm
Pab
#N
− − #N m K 2
−2
m
'')7'<
)K.4
*>2
*3
9.*3
*)4.K
* 39KK4.*
'')7)( '')7.= '')7() '')7=) '')7<' '')7/' ''.7)( ''.7.< ''.7(''.7=>
)3 )3.4 )> )>.4 )2 )2.4 ** **.4 *= *=.4
*29 *29.4 *2) *2).4 *2* *2*.4 *24 *24.4 *2K *2K.4
*K4 *>= *2* =9K =)> == =24 )9 *) =4
9.*K4 9.*>= 9.*2* 9.=9K 9.=)> 9.== 9.=24 9.)9 9.*) 9.=4
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39>).9 3)9)K.3 3))9.4 3)*).) 3)=4>.) 3)4).* 3*)9>. 3**4. 3*=K). 3*23.K
CUESTI"NARI": E4a5orar 4as ?r6@icas& cras a partir $e 4os $atos o5teni$os e interpretar4os
*.92 *.*3 *.K *.= *.=2 *.=3 *.2 *.= *.4) *.K *.4)
1
GRAICA: Teperatra;#Presión a5so4ta* INTERPRETACIJN: La temperatura y la presión absoluta son directamente proporcionales, ya !ue cuando uno de ellos var"a el otro tambi6n lo hare de la misma forma manteniendo constante su relación. Esto es lo !ue nos da a entender los datos obtenidos, as" como la gráfica temperatura versus presión absoluta.
GRAICA: Teperatra;#Densi$a$*
25
20
15
10
5
0 997.4
997.6
997.8
998
998.2
998.4
998.6
998.8
999
999.2
INTERPRETACIJN: 8 medida !ue la temperatura disminuye, su densidad aumentará hasta los J5, donde el agua ad!uiere su mayor densidad y por lo eApuesto su menor volumen7
Reportar 4a constante & ti4i%an$o to$os 4os a4ores $e presión #H?& 5ar& at& etc*
*7mD* ; 9,99*9>92 atm
*7mD* ; 9,99* bar *7mD* ; )>=9)4 torr *7mD* ; =4=>,2* libra por pulgada cuadrada
C"NCLUSI"NES
Se puede concluir !ue efectivamente se demuestra la dey de 5harles D Cay Lussac en la cual el volumen permanece constante si las variaciones de temperatura son directamente proporcional a las de presión .
Se puede concluir !ue siempre eAistirán errores de medición ya sean por el margen de error del instrumento o por el mismo operario del instrumento.
Se concluye !ue la densidad del agua var"a de acuerdo a la variación de la temperatura.
REC"!ENDACI"NES
Se recomienda la utilización de los materiales de laboratorio con mucho cuidado, de esta manera evitar futuros accidentes y estar eApuestos a situaciones peligrosas.
Es recomendable, antes de iniciar con el eAperimento, leer las instrucciones de la gu"a de trabaIo y considerar las indicaciones del docente a cargo del laboratorio.
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PRACTICA N° / DETER!INACI"N DE DENSIDADES UNDA!ENT" TE"RIC" La densidad es una propiedad intensiva de la materia !ue indica la relación de masa con respecto al volumen !ue desplaza. La $ensi$a$ a5so4ta de un cuerpo es la relación entre la masa y el volumen !ue ocupa. La $ensi$a$ re4atia es la relación entre la masa de un cuerpo y la masa de agua a U5-' (/8<7E1, *9)9+
Si un cuerpo no tiene una distribución uniforme de la masa en todos sus puntos la densidad alrededor de un punto puede diferir de la densidad media. Si se considera una sucesión de pe!ueños volmenes decrecientes (convergiendo hacia un volumen muy pe!ueño+ centrados alrededor de un punto, siendo la masa contenida en cada uno de los volmenes anteriores, la densidad en el punto comn a todos estos volmenes es#
DENSIDAD ABSOLUTA
La densidad o densidad absoluta es la magnitud !ue eApresa la relación entre la masa y el volumen de una sustancia. Su unidad en el Sistema nternacional es kilogramo or metro !"bi!o (@gHm+, aun!ue frecuentemente tambi6n es eApresada en gHcm. La densidad es una magnitud intensiva.
Siendo , la densidad$ m, la masa$ y # , el volumen de la sustancia.
DENSIDAD RELATIVA
La densidad del aire frente a la temperatura. La densidad relativa de una sustancia es la relación eAistente entre su densidad y la de otra sustancia de referencia$ en consecuencia, es una magnitud adimensional (sin unidades+
Bonde es la densidad relativa, referencia o absoluta.
es la densidad de la sustancia, y
es la densidad de
%ara los l"!uidos y los sólidos, la densidad de referencia habitual es la del agua l"!uida a la presión de ) atm y la temperatura de J5. En esas condiciones, la densidad absoluta del agua destilada es de )999 @gHm, es decir, ) @gHdm. %ara los gases, la densidad de referencia habitual es la del aire a la presión de ) atm y la temperatura de 9 J5.
DENSIDAD MEDIA Y DENSIDAD PUNTUAL
%ara un sistema homog6neo, la eApresión masaHvolumen puede aplicarse en cual!uier región del sistema obteniendo siempre el mismo resultado. Sin embargo, un sistema heterog6neo no presenta la misma densidad en partes diferentes. En este caso, hay !ue medir la Wdensidad mediaW, dividiendo la masa del obIeto por su volumen o la Wdensidad puntualW !ue será distinta en cada punto, posición o porción WinfinitesimalW del sistema, y !ue vendrá definida por#
Sin embargo, debe tenerse !ue las hipótesis de la mecánica de medios continuos solo son válidas hasta escalas de , ya !ue a escalas atómicas la densidad no está bien definida. %or eIemplo, el tamaño del ncleo atómico es cerca de y en 6l se concentra la inmensa mayor parte de la masa atómica, por lo !ue su densidad (*,=X)9)3 @gHm=+ es muy superior a la de la materia ordinaria. Es decir, a escala atómica la densidad dista mucho de ser uniforme, ya !ue los átomos están esencialmente vac"os, con prácticamente toda la masa concentrada en el ncleo atómico. DENSIDAD APARENTE
La densidad aparente es una magnitud aplicada en materiales de constitución heterog6nea, y entre ellos, los porosos como el suelo, los cuales forman cuerpos heterog6neos con intersticios de aire u otra sustancia, de forma !ue la densidad total de un volumen del material es menor !ue la densidad del material poroso si se compactase. En el caso de un material mezclado con aire se tiene#
La densidad aparente de un material no es una propiedad intr"nseca del material y depende de su compactación. La densidad aparente del suelo ( + se obtiene secando una muestra de suelo de un volumen conocido a )94 J5 hasta peso constante.
Bonde# W SS , %eso de suelo secado a )94 J5 hasta peso constante. # S , Volumen original de la muestra de suelo.
Segn el principio de 8r!u"medes, &todo cuerpo sumergido en un fluido, eAperimenta un empuIe vertical E, de igual magnitud pero de sentido opuesto al peso del fluido !ue desplaza dicho cuerpo'. El volumen del sólido sumergido puede escribirse como Vsol;msolHYsol, siendo Ysol la densidad y msol la masa del sólido. El empuIe E !ue acta sobre el cuerpo vendrá dado por#
E=V liq ρliq g =V sol ρliq g=
ρliq ρ sol
msol g
"9ETI0": Beterminar la densidad de las sustancias li!uidas y mezclas binarias
EKUIP"S Y SUSTANCIAS
Talanza de /orhDGhestphal %icnómetro
PR"CEDI!IENT" EPERI!ENTAL A78 !ET"D" DE LA 9ALANMA DE HETSPHAL
5olocar la balanza sobre una superficie plana y estable 7ivelar el tornillo nivelador
Suspenda el buzo (flotador+ de su gancho. %ara calibrar introduzca el buzo en tu probeta hasta llegar al E!uilibrio.
8ccionando el tornillo de soporte vertical elevar el brazo de la balanza para permitir !ue despu6s la probeta con la muestra a colocarse debaIo del buzo, sin !ue este to!ue el fondo de la probeta ni las paredes de la probeta.
8Iustar el tornillo nivelador hasta conseguir el e!uilibrio de la balanza (coincidencia de la aguIa fiel con la l"nea de media de la escala estacionaria+. %oner la muestra de la probeta y sumergir dentro el flotador colocar los routers en el brazo de la balanza hasta establecer e!uilibrio. La gravedad espec"fica del l"!uido es la suma de los valores relativos de la routers a la temperatura !ue indica el termómetro de buzo.
Empleando el procedimiento anterior determine la gravedad espec"fica del agua de un l"!uido problema de soluciones a diferentes concentraciones de un determinado soluto de agua.
978 !ET"D" DEL PICN"!ETR"78 E@ecto $e 4a teperatra
Lavar el picnómetro con agua de caño y detergente, si es necesario llenar con mezcla sulfocrómica y deIar as" por unos diez minutos. Si el picnómetro se encontrase con humedad deIar escurrir sobre papel absorbente o secar en estufa.
0sar la balanza de precisión para las pesadas.
%esar el picnómetro vac"o y luego enrasar con la muestra y nuevamente pesar, la diferencia de pesadas nos proporciona el dato de masa de la muestra. El volumen del picnómetro esta rotulado2 en el mismo y es eAacto, finalmente se divide la masa de la muestra con su volumen$ lo cual nos da como resultado densidad absoluta(valor dimensional+
Luego de finalizada la determinación con el agua, proceder de la misma forma con alcohol, para !ue estas densidades sean parámetros de comparación.
Beterminar las densidades de las soluciones a las diferentes temperaturas (*9, *4 y =9 grados+. %ara esto se introduce el picnómetro lleno en baño termostático. Se seca cuidadosamente con papel absorbente por la parte de fuera. 5uando el picnómetro alcance la temperatura se procede a pesar.
CALCUL"S 1* PARA EL AGUA Deterinación $e 4a $ensi$a$ re4atia $e4 a?a por e4 to$o $e 4a 5a4an%a OestpBa4
inetes#?r*
Posición en e4 5ra%o
a4or en $ensi$a$
)9 gr )9 gr
)J >J )9J )J )9J
9.) 9.> 9.) 9.99) 9.99)
) gr 9.) gr 9.9) gr
tota4 ; 17>> ρrel. delagua=1.002
Fallamos la densidad absoluta a <; ** J5-donde la densidad del agua a esta temperatura es
>7''.-. ?r,c |¿|= ρ rel.x ρ agua
ρ¿ |¿|=1.002 x 0.99727
ρ¿ |¿|=0.999
ρ¿
?r,c
Deterinación $e 4a $ensi$a$ $e4 a?a por e4 to$o $e4 picnóetro %eso del picnómetro ; =).)29 gr %eso del picnómetro Z agua ; 44.=> gr 5apacidad del envase ; *4 cm ρ pic .
/asa del agua; *.)4> gr ⤏
;-<71=),-=;>7'(( ?r,c
Ha44an$o e4 error porcenta4
E agua=
V mayor −V menor V mayor
x 100 ⟾ E agua=
0.999 −0.966 0.999
E agua=¿
x 100
/7/
-* PARA EL ETAN"L Deterinación $e 4a $ensi$a$ re4atia $e4 etano4 por e4 to$o $e 4a 5a4an%a OestpBa4 inetes#?r*
Posición en e4 5ra%o
)9 gr ) gr 9.) gr 9.9) gr
>J *J 3J 3J
a4or en $ensi$a$ 9.> 9.9* 9.993 9.9993 tota4 ; >7)-..
ρrel. deletanol=0.8277
Fallamos la densidad absoluta a <; ** J5-donde la densidad del agua a esta temperatura es >7''.-. ?r,c |¿|= ρ rel.x ρ agua
ρ¿
|¿|=0.8277 x 0.99727
ρ¿ |¿|=0.8254
?r,c
ρ¿
Deterinación $e 4a $ensi$a$ $e4 etano4 por e4 to$o $e4 picnóetro %eso del picnómetro
; =).)29 gr
%eso del picnómetro Z etanol ; 4).934 gr 5apacidad del envase
; *4 cm
/asa del etanol; )2.>>4 gr ⤏
ρ pic .
;)2.>>4H*4;>7.'=< ?r,c
Ha44an$o e4 error porcenta4
E etanol =
V mayor −V menor V mayor
x 100 ⟾ E etanol =
0.8254 −0.7954 0.8254
E etanol=¿
C"NCLUSI"NES
/7(/
x 100
La determinación de las densidades tanto para el agua como para el etanol, fueron eAitosos, ya !ue el resultado obtenido eAperimentalmente está dentro de los l"mites aceptables de error (menor al 4O+.
Las variaciones de los resultados tambi6n se deben al error !ue genera el instrumento por diversos motivos.
REC"!ENDACI"NES
La recomendación es !ue los alumnos deben de venir con más conocimiento teórico sobre el tema, y as" tambi6n prestar mucha atención a la hora de leer la gu"a y realizar los eAperimentos para no tener complicaciones a futuro.
8gradecer al docente por su cooperación para la recuperación de las sesiones de prácticas !ue se perdieron por motivos A.
9I9LI"GRAA
EP/7 5F87C (*99*+ &Q0R/58' s6ptima edición española, /cC8GDFLL 7
PRACTICA N° <
DETER!INACIJN EPERI!ENTAL DE DENSIDAD DE L"S GASES Y !ASA !"LAR " PES" !"LECULAR DE 0AP"RES DE LKUID"S 0"LQTILES !to$o $e 0ctor !e3er78
UNDA!ENT" TEJRIC" 0no de los m6todos usados en la determinación de peso moleculares aproAimados de l"!uidos volátiles es el m6todo de V"ctor /eyer, el cual consiste en volatilizar un peso conocido de muestra problema (L"!uido volátil+ y medir su volumen en la bureta gasom6trica a condiciones de
%ara determinar la densidad y masa molecular de los vapores de l"!uido volátil, se pueden medir distintos volmenes de gas de masa conocida a presión y temperaturas constantes.
0n l"!uido volátil es a!uel !ue se evapora fácilmente por tener una presión de vapor alta a temperatura ambiente. %resión de vapor es la presión !ue eIerce un vapor en e!uilibrio con su l"!uido, es una presión nterna. Bicho de otro modo# presión de vapor es la tendencia &escapista' !ue tienen las mol6culas de pasar de l"!uido a gas, y 6sta aumenta con la temperatura. Este &escape' de mol6culas del estado l"!uido al gaseoso se llama vaporización, pero en los l"!uidos volátiles se le denomina evaporación pues se produce por debaIo del punto de ebullición. Be ah" sacamos dos caracter"sticas de los l"!uidos volátiles# poseen alta presión de vapor y baIo punto de ebullición. ecordemos !ue el punto de ebullición no es igual a la presión de vapor. %unto de ebullición es el e!uilibrio entre presión de vapor y presión atmosf6rica. 0no de los m6todos usados en la determinación de peso moleculares aproAimadamente de l"!uidos volátiles es el m6todo de V"ctor /eyer el cual consiste el volatilizar un peso conocido de muestra problema (li!uido volátil + y medir su volumen en la bureta gasom6trica a condiciones de temperatura y presión conocida asumiendo un comportamiento ideal de vapor , emplearse la ecuación de estado de los gases La presión atmosf6rica no es otra cosa !ue la presión eIercida por el aire de nuestra atmósfera, debida a su propio peso. 8l nivel del mar, una columna de aire de ) cm* de sección, y cuya altura es la atmosf6rica pesa ),9= :p. 8s" pues, la presión es ),9= :pHcm*. 8 alturas más elevadas, naturalmente la columna pesa menos y la presión es inferior. TaIo el nivel del mar la presión atmosf6rica es superior a ) :pHcm*.
5ual!uier condición donde la presión sea inferior a la presión atmosf6rica se denomina vac"o o vac"o parcial. 0n vac"o perfecto es la ausencia total de presión o sea :pHcm* absolutos.
La presiKn atmosf6rica tambi6n puede medirse en mil"metros de mercurio (mm.Fg+ mediante un aparato llamado barómetro.
LA !ASA !"LECULAR Be una sustancia es la suma de las masas de cada uno de sus átomos. La masa de un átomo se eApresa en una unidad del mismo orden de magnitud llamada ni$a$ $e asa atóica7 Las masas atómicas eApresadas en estas unidades se llaman pesos atóicos7 El peso atómico de un elemento es la masa promedio de los átomos de un elemento. Befinimos el o4 como la unidad !ue mide la cantidad de sustancia o materia (S+. 0n mol contiene tantas unidades elementales (ya sean átomos, mol6culas otras part"culas+ como átomos hay en un )* gramos de )*5. #HERNADEM& 1'.)* #HERNAD"& ->><*
#KUI!ICA& ->>(*
"9ETI0"78
determinar la masa molar de un l"!uido volátil a partir del m6todo de V"ctor /eyer
EKUIP"S
SUSTANCIAS
?eringa balanza anal"tica Tureta gasom6trica Etilenglicol
PR"CEDI!IENT"78
8brir la llave L y haga !ue pase aire por el e!uipo caliente , para lo cual alzar y baIar repetitivamente el frasco nivelador .la bureta gasom6trica debe estar en el nivel de agua en v.
5ierre la llave L y ponga el tapón de Iebe ( o de silicona + en 8 atravesando con una aguIa hipod6rmica para !ue la parte interna del aparato se encuentra a presión atmosf6rica.
%ese la muestra (9.9) a 9.9 g+ en una Ieringa con la aguIa y el tapón de Iebe para evitar evaporaciones se debe evitar las burbuIas de aire internas en la Ieringa .
Se lee el volumen en la bureta gasom6trica y será el volumen ). el tapón se !uita de la Ieringa para introducir la aguIa en 8.
8l insuflar la muestra en 8 se !uita la Ieringa del punto 8, se lee el nuevo volumen en la bureta gasom6trica.
Se coloca nuevamente el tapón de Iebe en la Ieringa , se pesa nuevamente para conocer el verdadero peso de la muestra .
8notar la presión barom6trica de la bureta gasom6trica.
8notar la temperatura de la de bureta gasom6trica.
DAT"S EPERI!ENTALES
0"LU! EN DE !UEST RA
!ASA DE LA ERING A
117- 4
).>94 gr
!ASA DE LA GERINGA !AS LA !UESTRA ).>=4 gr
!ASA DE TE!PERA PRESIJN PRESI"N LA TURA DEL AGUA AT!"SE !UESTR A ->°C RICA A 9.9=9 g
**.>Uc;*24. *9.>)4 >@ mmFg
4)*mmFg
"5ETI0"S En el eAperimento se debe obtener la densidad y masa molar o peso molecular del vapor del l"!uido volátil utilizando el m6todo de V"ctor /eyer.
CQLCUL"S ca4c4o 4a $ensi$a$ $e4 $e 4a estra: 0.0112<¿
Bensidad;masaHvolumen
ρ=
m 0.03 g = ¿ v
Densi$a$;-7(.' ?,4t
c64c4o $e4 peso o4ec4ar $e 4a estra PV = nTR
%# presión V# volumen <# temperatura
n# nmero de moles # constante universal de los gases ideales
D"NDE: ; 9.9>* ltAatmHmolJ:
m;9.9=9 g
P; 2).)>4 mmFg;9.KK atm
<;*24.>J:
V; 9.9))* lt A mRT = M PV
0.646 atm x 0.0112 < ¿ ¿ 0.030 g x 0.082 < x atm . x 295.8 k
M =
molk ¿
!;=.7//1 ?,o4 Entonces la muestra es# 8cetona.... /;4>.9> gHmol
$eterinar 4a presión $e apor $e 4i$o pro54ea
Pgas=512 mm!g− 20.815 mm!g Pgas = 491.185 mm!g=0.646 atm
C"NCLUSI"NES: •
Las posibles diferencias entre el valor teórico y eAperimental se da principalmente por!ue usamos la ecuación de estado de los gases eales, en la cual en el sistema solo hay un elemento como gas- pero en la práctica la acetona está constituido por = elementos, lo cual harán un comportamiento distinto a !ue si fuera un solo elemento. 0n l"!uido volátil es a!uel !ue se evapora fácilmente por tener una presión de vapor alta a temperatura ambiente, por lo cual el eAperimento se tiene !ue realizar tomando en cuenta el tiempo.
9I9LI"GRAA: ). EP/7 5F87C (*99*+ &Q0R/58' s6ptima edición española, /cC8GDFLL 7
