UNIVERSIDAD NACIONAL DE ANCASH
FACULT ACULTAD DE DE CIENCIA CIENCIAS S DEL D EL AMBIEN AMBIENTE TE ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA SANITARIA
CURSO: FISICOQUIMICA PRÁCTICA Nº: 01 GASES NOMBRE: CASTILLO SANCHEZ BERTHA LISSETH CODIGO: 141.0704.049 FECHA DE EJECUCION: 01 10 !01" DOCENTE: ING. ALEJANDRO BARBA REGALADO
HUARAZ 01 10 !01"
INTRODUCI#N En el siguiente experimento llevado a cabo, la cual se titula gases, no es más que una introducción importante a a la teoría de gases ideales y reales; al estudio y análisis de los planteamientos de la teoría de difusión de gases de Graham
Gas, sustancia en uno de los tres estados diferentes de la materia ordinaria, que son el sólido, el líquido y el gaseoso. os sólidos tienen una forma bien definida y son difíciles de comprimir. os líquidos fluyen libremente y están limitados por superficies que forman por sí solos. os gases se expanden libremente hasta llenar el recipiente que los contiene, y su densidad es mucho menor que la de los líquidos y sólidos.
!in más preámbulos pasamos al desarrollo del siguiente informe, esperando estar a la altura de sus expectativas.
I. OBJETI$OS
1.1 O%&'()*+ G','-/: ".".".# $onocer las propiedades de los gases para su me%or comprensión, como la densidad.
II.
FUNDAMENTO TEORICO
2.1.- PRINCIPIOS TEÓRICOS
G&!.# !e denomina así, a aquel fluido que no tiene forma ni volumen definido. Generalmente se comportan en dos formas'
!.1.1 G' )'/'.2 !on aquellos en los cuales el volumen ocupado por las mol(culas es insignificante respecto al volumen total y se a%ustan a la ley de los gases ideales y a la ecuación de estado
PV = n.R. T
.................................. (01)
!.1.! G' -'/'.2 )resentan fuertes atracciones intermoleculares, siendo el volumen de las mol(culas significativo respecto al total, estos no se a%ustan a la ecuación *+" Existe una serie de ecuaciones, llamadas ecuaciones de estado entre ella tenemos -E/0E1/ que corrigen las desviaciones de la idealidad la ecuación de -E/0E1/
es válida para
presiones cercanas a " atm.
PV = n.R´T
[
………………………….. (02)
(
2
6 T C m m 9 T C P 1 PV = T R = TR 1+ 1− 2 M M 128 PC T T
DONDE: 2' peso molecular m masa de la sustancia
' cont. 3e los gases ideales
)]
), 4, /' presión, volumen y temperatura del gas. )c, /c' presión y temperatura criticas del gas.
os vapores de sustancias que no son gases a temperaturas ordinarias suelen encontrarse en este tipo.
!.! DENSIDAD DE LOS GASES.2 a. D',) %+/3( .# relación entre la masa por unidad de volumen. b. D',) -'/()*.2 relación de la densidad de una sustancia con respecto a la de un gas de referencia. c. L ',) 56.#la densidad *p de un gas se puede obtener de la relación '
m r
== ´
PM
……………………………… (4) V RT
d. L '3)8, ','-/ ' /+ '
*& condiciones del laboratorio.
)45/ 6 )cn 4cn 5 /cn
*& condiciones
.......... *7
normales
!.! G +,+(8)+.2 8n gas monoatómico, como por e%emplo son los gases nobles tiene mol(culas formadas por un sólo átomo. Eso a que la energía de rotación, al ser la mol(cula casi puntual, pueda despreciarse. &sí en los gases monoatómicos la energía total está prácticamente toda en forma de energía cin(tica de traslación. $omo el espacio es tridimensional y existen tres grados de libertad de traslación eso conduce de acuerdo con el teorema de equipartición a que la energía interna total U de un gas ideal monoatómico y su capacidad calorífica C V vengan dadas por'
3onde / es la temperatura absoluta , 9 es el n:mero de mol(culas de gas dentro del sistema que estudiamos, n el n:mero de moles, la constante de -olt
o cp 6 75>. os gases monoatómicos reales tambi(n cumplen las anteriores igualdades aunque de modo aproximado.
!.4G D)(8)+.# En un gas diatómico la energía total puede encontrarse en forma de energía cin(tica de traslación y tambi(n en forma de energía cin(tica de rotación, eso hace que los gases diatómicos puedan almacenar más energía a una temperatura dada. & temperatura próxima a la temperatura ambiente la energía interna y la capacidad caloríficas vienen dadas por'
)ara temperaturas extremadamente altas, la energía de vibración de los enlaces empie
del
movimiento
t(rmino
de
los
electrones
produce
desviaciones adicionales. !in embargo, todos los gases reales como el hidrógeno *0>, el oxígeno *1>, el nitrógeno *9> o el monóxido de carbono *$1, cumplen a temperaturas ambiente moderadas las anteriores relaciones. )or tanto estos gases tienen calores específicos o capacidades caloríficas molares cercanos a c v 6 =R 5>.
!."G' P+/)(+)+.2 El teorema de equipartición para gases poli atómicos sugiere que los gases poli atómicos que tienen enlaces ?blandos? o flexibles y que vibran con facilidad con q frecuencias, deberían tener una capacidad calorífica molar dada por'
(*)
3onde r mide los grados de libertad rotacionales * r 6 " para mol(culas lineales, r 6 > para mol(culas planas y r 6 = para mol(culas tridimensionales. !in embargo estas predicciones no se cumplen a temperatura
ambiente.
a
capacidad
calorífica
molar
aumenta
moderadamente a medida que aumenta la temperatura. Eso se debe a efectos cuánticos que hacen que los modos de vibración est(n cuanti
DETALLES EXPERIMENTALES 3.1 M('-)/' ; R'()*+ M('-)/':
<.1.1 Equipo de 4íctor 2eyer para densidad de vapor. <.1.! egla. <.1.< 2echero de bunsen. <.1.4 -ombillas de %ebe. <.1." /rípode. <.1.= 4asos de precipitados de 7+, "++ y A++ ml <.1.7 )ipetas. <.1.> $apilar. R'()*+: <.1.9 Etanol *$>0710 IV.
PROCEDIMIENTO 4.1.-
M';'-
D'('-),)8, ' / D',) ' G' ?+- '/ @(++ ' $(+-
4.1.1 Bnstalamos el equipo como se muestra a continuación en la fig. +"
Fig. 01 4.1.2 2ientras se estaba calentando el agua en la olla, se pesó el
capilar solo y despu(s con un par de gotas de etanol, caliente la ampolla, retire e introdu
4.1.< &bra la llave de la bureta nivele el agua hasta la marca inicial con la pera $. coloque el tapón E, observe el descenso del volumen y si este no fluct:a en más de +.> ml. iguale los niveles y lea la bureta. etire el tapón E y haga que el nivel llegue nuevamente al punto inicial.
4.1.4 ompa el extremo de la amolla introd:
tubo de vapori
4.1.5 $ierre rápidamente la llave D y espere "+ min. /ome la
temperatura del agua en la pera, lea el nivel del agua en la bureta tomando referencia la lectura reali
V.
CALCULOS Y RESULTADOS 5.1 3E9!B3&3 3E 1! G&!E!' corregir la presión manom(trica.
3ónde' )b@6
presión
manom(trica
corregida )b6presión
manom(trica
h6porcenta%e de humedad D6presión de vapor de agua a /. ambiente. pb∗¿ 525,8 mmHg −(
100 −37.43 1 oo
× 16.48 mmHg )
Pb*= 515,48 mmHg. 5.2 m ( C 2 H 5 OH )= 0,1910 gr − 0,1760 gr m ( C 2 H 5 OH )= 0,015 gr
5.3 )or la ley de amagat.
4aire despla
#
5.4 )or la ley de 3alton' determinar la presión de gas seco. P = Pg P (H2O) + T Pb*=P (-2H5OH) P (H2O) + (18 -) P (-2H5OH) = Pb* P (H2O) + (18 -) P (-2H5OH) = 515.48 mmHg " 1/,48 mmHg P (-2H5OH) = 4%% mmHg. 5.5 -!gi !'mn 3 i 3'63! -.N.
V CN ( C 2 H 5 OH )=
( 499 mmHg )( 11.2 ml )( 291 ° k ) ( 291 ° k )( 760 mmHg)
V CN (C 2 H 5 OH )= 7.35 ml
5.6 3ensidad de etanol a $.9'
5.7
3ensidad teórica del etanol
a $.9. mediante la ecuación de
-E/0E1/.
eempla
VI.
DISCUCION DE RESULTADOS
6.1 )or considerar
de importancia del cálculo de las densidades de
gases siempre lo mediremos con referencia de la temperatura y presión del ambiente &l tener en nuestra mano estos cálculos será más fácil la determinación de las densidades pero teóricamente.
=.! a que en la parte práctica o en la parte experimental este resultado no es cierto ya que hay ciertos errores que lo varían por eso se determina presiones o temperaturas corregidas para agregarle a la parte teórica para así obtener un resultado verídico
=.<
/eóricamente la densidad de una gas se puede obtener con
ecuaciones determinadas pero hay que tomar que cuenta que existe en la vida practica diferentes factores que podrían cambiar este resultado además el error de uno mismo por eso es importante tener mucho cuidado en la reali
VII. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
7.1 3urante la puesta en r(gimen del equipo el aire que contiene el tubo de
vapori
7.! En la determinación de la presión de vapor de los líquidos a temperaturas mayores que la ambiental, se tiene que a mayor temperatura tendremos una menor presión, esto significa que la presión de vapor es inversamente proporcional a la temperatura.
7.< a temperatura ambiental no difiere de una temperatura incrementada con calor, mientras haya un tubo de escape del vapor de agua, todo esto con respecto
a que el nivel de mercurio este en equilibrio.
)odemos deducir que el oxígeno presente en el sistema influye a mantener el equilibrio del nivel del mercurio.
7." a recomendación que se hace es que en el laboratorio cada mesa de traba%o
cuente con todos los materiales y reactivos necesarios
para el experimento, para evitar así desorden y p(rdida de tiempo.
VIII. BIBLIOGRAFIA
>.1
D&B9G/19 3aniels # FDisicoquímica Hta Edit. Edit. $ompaCía Editorial # $ontinental !.&. "IJ+
>.!
$&!/E&9 Gilbert # FDisicoquímica >da. Edit. Dondo Educativo Bnteramericano. EspaCa "IJ>
>.< K.$. olle # >da. Edit. Edit. # Bnteramericana 2(xico, "ILH >.4 2&19 )8/19 # Dundamentos de Disicoquímica, Ediciones imusa 2(xico M "ILH.
APENDICE
Dig. +" Equipo de 4íctor
Dig. +> 9ivelación del agua entre la
2eyer Bnstalado
)era de decantación y la -ureta
Fig. 04
Dig. += $apilar introducido con el Etanol
Pesado del Capilar
