INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
"ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERA MECÁNICA Y ELÉCTRICA"
"INGENIERIA ELÉCTRICA"
- Ávila Hernández Josué
- Ramón Melo
-Román Mireles
-Pablo Alejandro.
Nombre de los Alumnos:
_______Quimica Aplicada______ .
Asignatura:
05 de Octubre del 2016 .
Fecha de Entrega:
Práctica 2 .
Numero de Práctica:
"Determinación del peso molecular" .
Título de la Práctica:
INDICE
OBJETIVO.
INTRODUCCIÓN.
MARCO TEÓRICO.
DESARROLLO.
CUESTIONARIO.
OBSERVACIONES.
CONCLUSIONES.
BIBLIOGRAFÍA.
1.- OBJETIVO
1.1.- Reconocer la aplicación de los conocimientos teóricos al desarrollo de actividades experimentales.
1.2.- Fomentar la observación de los resultados en las prácticas para así obtener conclusiones más fiables y de mejor calidad.
1.3.- Aprender a determinar el peso molecular de un gas con datos experimentales a partir de la Ecuación General De Los Gases ideales.
1.4.- Aprender a determinar el peso molecular de un gas con datos experimentales a partir de la Ecuación General De Berthelot.
2.- INTRODUCCIÓN
Ávila Hernández Josué
En esta práctica se comprobara como actúa el proceso termodinámico, presionando una jeringa en diferentes situaciones como presionarlo con un peso encima o ponerlo en calor para ver como sufre cambios la sustancia que contiene la jeringa los cuales se registraran en tablas y verán los cálculos correspondientes para cada uno de los problemas que se presenten, se verá cómo funciona en proceso isotérmico.
3.- MARCO TEÓRICO
"Peso molecular"
Masa Molecular.
Es el número asignado a cada elemento químico para especificar la masa promedio de sus átomos. Puesto que un elemento puede tener dos o más isótopos cuyas masas difieren, el peso atómico de tal elemento dependerá de las proporciones relativas de sus isótopos. La composición isotópica de los elementos que se encuentran en la naturaleza es casi constante, excepto en aquellos que ha producido la radiactividad natural. El peso atómico se refiere a esta mezcla natural.
Debe conocerse el peso molecular para determinar la formula molecular de un compuesto. Para compuestos que son gases a presiones y temperaturas adecuadas, la ley de los gases ideales proporciona la base para determinar la presión de los pesos moleculares.
Gas Ideal.
Se define como gas ideal, aquel donde todas las colisiones entre átomos o moléculas son perfectamente elásticas, y en el que no hay fuerzas atractivas intermoleculares. Se puede visualizar como una colección de esferas perfectamente rígidas que chocan unas con otras pero sin interacción entre ellas. En tales gases toda la energía interna está en forma de energía cinética y cualquier cambio en la energía interna va acompañada de un cambio en la temperatura. Un gas ideal se caracteriza por tres variables de estado: la presión absoluta (P), el volumen (V), y la temperatura absoluta (T). La relación entre ellas se puede deducir de la teoría cinética y constituye la Ley de los gases idelaes.
Ecuación de Van der Waals
La ecuación de Van der Waals es una ecuación de estado de un fluido compuesto de partículas con un tamaño no despreciable y con fuerzas intermoleculares, como las fuerzas de Van der Waals. La ecuación, cuyo origen se remonta a 1873, debe su nombre a Johannes Diderik van der Waals, quien recibió el premio Nobel en 1910 por su trabajo en la ecuación de estado para gases y líquidos, la cual está basada en una modificación de la ley de los gases ideales para que se aproxime de manera más precisa al comportamiento de los gases reales al tener en cuenta su tamaño no nulo y la atracción entre sus partículas.
Una forma de esta ecuación es:
P: es la presión del fluido,
V: es el volumen total del recipiente en que se encuentra el fluido,
A: mide la atracción entre las partículas {\displaystyle \scriptstyle a=N_{\mathrm {A} }^{2}a'},
B: es el volumen disponible de un mol de partículas {\displaystyle \scriptstyle \,b=N_{\mathrm {A} }b'},
N: es el número de moles,
R: es la constante universal de los gases ideales
T: es la temperatura, en kelvin.
Ecuación de Berthelot:
Es la ecuación de van der Waals modificada para tomar en cuenta la dependencia de las fuerzas de atracción con la temperatura. Se expresa de la siguiente manera:
En forma reducida quedaría de la siguiente forma:
Esta ecuación permite una mayor exactitud a bajas presiones y temperaturas.
4.- DESARROLLO.
Materiales y Reactivos:
MATERIAL
REACTIVOS
1 Matraz balón de fondo plano de 500 cm3con tapón de hule bihoradado
1 Tubo de vidrio de 20 a 35 cm de longitud cerrado en un extremo
1 Codo de vidrio de 90°
2 Pipetas graduadas de 10cm3
1 Mechero, Anillo y tela c/asbesto
1 Pinza doble para bureta
1 Termómetro
1 Micro botella
1 Balanza digital Tubería de hule
Algodón
Cloroformo (CHCl3)
Tetracloruro de Carbono (CCl4)
1. Se montó el aparato como se indica en la figura 1, se introdujo un pedazo de algodón en el fondo del tubo A para evitar que se rompa al dejar caer el micro botella que contiene la muestra.
2. Se calentó a ebullición el agua contenida en el matraz (el nivel tocara ligeramente el tubo A) cuyo tapón deberá tener una salida para el vapor, estando en ebullición, se puso el nivel del agua contenida en las pipetas de manera que el punto C indique cero. Esto se puede lograr subiendo o bajando una u otra pipeta.
3. Se introdujo el micro botella abierta que contiene la muestra (de una a dos gotas, previamente pesadas) en el tubo A y se conectó el codo B inmediatamente, presionando para evitar fugas.
4. Se anotó el máximo volumen desplazado en la pipeta C. Esto será cuando todo el líquido en la micro botella haya pasado al estado gaseoso.
5. Se quitó la manguera que une a B con C y se tomó la temperatura del espacio libre en la pipeta C.
5.- CUESTIONARIO
6.- OBSERVACIONES
Ávila Hernández Josué.
El cloroformo y el tetracloruro de carbono son gaseosos, por lo tanto debemos cerrar bien la micro botella para evitar que se evapore. Observamos un proceso en el cual el gas al consumirse dentro del tubo de cristal calentado por medio de la ebullición de agua hace que aumente tanto el volumen como la presión de tal forma que la cantidad de agua que se encuentra en la probeta número c aumenta su nivel. Si se deja pasar tiempo en el momento de introducir la micro botella y en sellar el matraz de balón puede causar una medición errónea en el volumen desplazado en la pipeta, nosotros tardamos en cerrarla y notamos como el volumen desplazado era menor. Dependiendo de la sustancia será el volumen desplazado en el modelo. En este caso se observó que influyo la masa de la sustancia y su peso molecular.
7.- CONCLUSIONES
Ávila Hernández Josué
Los valores obtenidos en forma experimental del peso molecular de los gases fue diferente con respecto a los valores obtenidos con las ecuaciones precisas para determinarlo aunque no variaron mucho los resultados, con estos datos obtenidos en el experimento y utilizando la ecuación de berthelot y la ecuación de los gases ideales para obtener el peso molecular es preferible la ecuación de berthelot por su exactitud. Se puede notar que hay formas más exactas de poder obtener los pesos moleculares. Podemos concluir entonces, que utilizando este experimento es posible estimar de forma sencilla el peso molecular de un gas.
8.- BIBLIOGRAFÍA
Química general. Introducción a la Química Teórica - Cristóbal Valenzuela Calahorro - Ediciones Universidad. Salamanca
Apuntes de Termodinámica básica II - Ing. Jesús Mota Márquez - Escuela Superior de Ingeniería Química e Industrias Extractivas. Instituto Politécnico Nacional. 2011
