Laboratorio de Fisicoquímica N° 1
Laboratorio de Fisicoquímica “PROPIEDADES DE LOS GASES”
Laboratorio N° 1 INFORME Integrantes:
CÓNDOR LAGNA! Manuel "A#AN$ "A#AN$! Juan #IRANDA RA#O%! Bryan Gru&o: '( %ecci)n: C11 * ( * C
+ro,esor: -ises .uiro/ Aguinaga %emana 1 Fec0a de rea-i/aci)n: 15 de marzo Fec0a de &resentaci)n: 1 de marzo
!"1# $ I +gina 1
Laboratorio de Fisicoquímica N° 1
O2345I6O%
Com&robar -a Le7 de 2o7-e mediante e- cambio de 8o-umen 7 &resi)n de un gas9 Determinar e- 8o-umen mo-ar de- 0idr)geno9 48a-uar -a Le7 de di,usi)n de Gra0am9
5RA5A#I4N5O D4 DA5O%! CLCLO% ; R4%L5ADO% +gina <
Laboratorio de Fisicoquímica N° 1
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E%&er'men(o 1) Cambio de 8o-umen de un gas con e- cambio de &resi)n
a tem&eratura constante9 #ateria-es: 2ureta de ='m-9 +robeta de 1'm-9 +era de decantaci)n %o&orte uni8ersa #anguera >inc0a −
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%e determin) e- 8o-umen muerto de -a bureta9 5A2LA N° 1: Determinaci)n de 8o-umen muerto 6o-umen ?!< m-
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Luego! se &rocedi) a armar e- monta@e recomendado &or -a guía de -aboratorio9 %e --en) de agua a tra8s de -a &era de decantaci)n 7 -a manguera! de manera que --egue 0asta -a bureta in8ertida9 Luego! se trat) de igua-ar -os ni8e-es de agua de -a &era 7 -a bureta a 1'm-9 5A2LA N° <: 6o-umen de agua a ni8e-es igua-es 6o-umen a&roBimado ! m-
−
Luego! 0a--amos e- 8o-umen inicia-! -a &resi)n 7 tem&eratura degas: 6inicia- 6bureta * !m- E 6muerto 6inicia- ='m- * !m- E ?!
−
Como siguiente &aso! se &rocedi) a e-e8ar -a &era! &ro8ocando un desni8e- res&ecto a -a bureta de a&roBimadamente un metro9 %e 0a--) e- nue8o 8o-umen de- gas9 +gina (
Laboratorio de Fisicoquímica N° 1 5A2LA N° ?: 6o-umen de agua a ni8e-es desigua-es 6o-umen cambio 1(!= mA-tura 1m De acuerdo a estos datos! se &rocedi) a 0a--ar e- nue8o 8o-umen 7 &resi)n de- gas: 6nue8o 6inicia- * 6cambio 6nue8o ??!(m- * 1(!=m6nue8o ('!m+nue8o +atm E A-tura cm de "gH +nue8o =!1cm"g E !(==cm"g +nue8o
A continuaci)n! se rea-i/) un &roceso simi-ar a- anterior! -o que 8ari) ,ue -a direcci)n de -a distancia de se&araci)n! esta 8e/ ,ue un metro 0acia aba@o res&ecto de -a bureta9 5A2LA N° J: 6o-umen de agua a ni8e-es desigua-es 6o-umen cambio ?! mA-tura 1m De acuerdo a estos datos! se &rocedi) a 0a--ar e- nue8o 8o-umen 7 &resi)n de- gas: 6nue8o 6inicia- E 6cambio 6nue8o ??!(m- E 1(!=m6nue8o =!m+nue8o +atm K A-tura cm de "gH +nue8o =!1cm"g K !(==cm"g +nue8o J!?=cm"g 5A2LA N° : #edici)n de &resi)n 7 8o-umen de- gas 6o-umen =! m+resi)n J!?=cm"g
+gina ?
Laboratorio de Fisicoquímica N° 1
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Rea-i/ando una reco&i-aci)n de datos! &rocederemos a 8ericar ecambio de &resi)n 7 tem&eratura9 5A2LA N° : Cambio de 8o-umen 7 &resi)n +aso 6o-umen +resi)n 1 inicia-H ??!(m=!1cm"g < ('!m
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E%&er'men(o !: Determinaci)n de- 8o-umen mo-ar de- 0idr)geno −
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#ateria-es 7 reacti8os: 2ureta de <=m +robeta de 1'm Corc0o con a-ambre de nicromo 6aso de &reci&itado Cinta de magnesio cido c-or0ídrico %e determin) e- 8o-umen muerto de -a bureta de <=m 5A2LA N° 1: Determinaci)n de 8o-umen muerto 6o-umen
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%e traba@) con a&roBimadamente
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Luego! se co-oc) -a cinta de magnesio en e- corc0o! ta&ando -a bureta9 +osteriormente! se agreg) 1'm- de cido c-or0ídrico en -a bureta 7 -entamente tambin se agreg) agua desti-ada 0asta --enar-a9 na 8e/ rea-i/ado! se in8irti) -a bureta 7 ocurri) una reacci)n química entre e- magnesio 7 e- cido c-or0ídrico9 +ara que -a reacci)n no esca&e de -a bureta! se tu8o que co-ocar-a sobre un +gina =
Laboratorio de Fisicoquímica N° 1 8aso de &reci&itado --eno de agua! de esa manera! -a &resi)n se igua-ar9
#gsH E "C-acH
"<gH E #gC-<acH
4n esta reacci)n! se des&rendi) burbu@as! siendo stas 0idr)geno mo-ecu-ar9 −
+osteriormente! se 0a--) e- 8o-umen que ocu&) e- gas: 5A2LA N° (: 6o-umen de- gas 6o-umen <(!1m6o-umen tota- ms e- 6muertoH <=!J m-
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Luego! 0a--amos e- 8o-umen mo-ar de- gas9 +ara eso! se tu8o que 0a--ar -a &resi)n 7 e- 8o-umen9 +aso 1: +"< +atm * +co-umna "
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5A2LA N° ?: #edici)n de &armetros +resi)n de 0idr)geno J=!(J mm"g 6o-umen de 0idr)geno <'!J= m6o-umen mo-ar <! LPmoE%&er'men(o *) La Le7 de di,usi)n de Gra0am #ateria-es 7 reacti8os: 5ubo de 8idrio %o&orte uni8ersa A-god)n >inc0a −
+gina J
Laboratorio de Fisicoquímica N° 1 −
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Cron)metro Amoniaco cido c-or0ídrico
%e sostu8o e- tubo de 8idrio en un so&orte uni8ersa- 7 en -os eBtremos de- tubo se co-oc) un a-god)n im®nado con amoniaco 7 otro con cido c-or0ídrico9 Ocurri) una reacci)n química! 7 en e- tubo se ,orm) una es&ecie de ani--o b-anco9
N"(acH E "C-acH
N"?C-
4- ani--o b-anco que se ,orm) ,ue c-oruro de amonio! en un tiem&o a&roBimado de 1min ?'s9 %e deduce que e- amoniaco 7 e- cido c-or0ídrico se di,undieron en un mismo &eriodo de tiem&o9 +ero a una distinta 8e-ocidad! 7a que e- cido c-or0ídrico se di,undir ms r&ido &or -a menor masa res&ecto a- amoniaco9 −
A0ora! 0a--aremos -a distancia que se debe ,ormar e- ani--o! de manera te)rica 7 eB&erimenta-9 6e-ocidad"C- #N"( 1 '!J 6o-umen"C- P t Q 6e-ocidadN"( #"C(J!= 6o-umenN"( P t <= K Q Q <= B '!JH * '!JQ Q 1 * '!JQ Q 1'!11 cm 8a-or te)rico Des&us de -a reacci)n! se midi) -a -ongitud en donde se ,orm) eani--o 7 ,ue de !Jcm9 5A2LA N° 1: #edidas de -ongitud 6a-or te)rico 1'!11 cm 6a-or eB&erimenta!J cm S 4rror =!'?S 4- error &resentado en -a tab-a anterior signica que -a rea-i/aci)n de- eB&erimento no ,ue de- todo eBitosa9 %e cometieron errores en e--o! &or e@em&-o! se debi) co-ocar -os a-godones a- mismo tiem&o9 Otra obser8aci)n es que -a cam&ana debe estar a&agada &ara &oder obser8ar -a reacci)n9 +gina
Laboratorio de Fisicoquímica N° 1
DI%C%IÓN D4 R4%L5ADO%
%e obser8) en e- eB&erimento 1! a di,erentes &osiciones! e- 8o-umen degas 8ariaba9 4- 8o-umen de un gas so-o se mantiene constante a una tem&eratura constante 7 a una &resi)n cero! &or este moti8o e- 8o-umen de- gas cambiaba! &orque se estaba 8ariando -a &resi)n9 4- 8o-umen de un gas de&ende de -a &resi)n que se -e e@er/a a este! cuando e- 8o-umen disminu7e en -a mitad! esto nos indica que -a &resi)n se du&-ico9 +or -o tanto! decimos que e- 8o-umen 8aría de manera in8ersamente &ro&orciona- a -a &resi)n e@ercida ba@o una tem&eratura constante9 1H
4n e- eB&erimento
4- ,en)meno de -a di,usi)n es -a tendencia mostrada &or cua-quier sustancia &ara eBtenderse uni,ormemente a -o -argo de- es&acio a&ro8ec0ab-e &ara e--a9 4se ,ragmento reco&i-ado de un -ibro es -o que eB&-ica -o sucedido en e- eB&erimento (! cuando se me/c-) e- amoniaco 7 e- cido c-or0ídrico9 Ambos se di,undieron a -o -argo de- tubo 7 reaccionaron9 ; &ara 0a--ar -a 8e-ocidad de di,usi)n! -a Le7 de Gra0am menciona: TLa 8e-ocidad de di,usi)n de un gas es in8ersamente &ro&orciona- a -a raí/ cuadrada de su res&ecti8o &eso mo-ecu-ar o de su +gina
Laboratorio de Fisicoquímica N° 1 densidadU9 4s &or eso que se a&-ic) -a ,)rmu-a &ro&uesta &or -a guía! en -a cua- des&e@bamos 7 0a--amos -a &osici)n es&acio donde ocurri) -a reacci)nH9 (H
CONCL%ION4%
%e -ogr) estudiar e- com&ortamiento de -os gasesW demostrando de esta manera -a Le7 de 2o7-e! e- cambio de 8o-umen de un gas 8aría de manera in8ersamente &ro&orciona- con e- cambio de &resi)n a una tem&eratura constante9
%e -ogr) determinar e- 8o-umen mo-ar de- 0idr)geno9 4n una &rimera instancia no se -ogr) debido a que se co-oc) demasiada cantidad de magnesio en -a bureta! e- cua- reaccion) com&-etamente con e- cido c-or0ídrico! sobre&asando -os <=m- de -a bureta! de esta manera ,ue im&osib-e saber qu cantidad de 0idr)geno se &rodu@o9 Los datos ,ueron reco&i-ados de- gru&o N° < de nuestro -aboratorio9
%e -ogr) e8a-uar eB&erimenta-mente -a Le7 de di,usi)n de Gra0am mediante -as 8e-ocidades de- amoniaco 7 e- cido c-or0ídrico! -as cua-es ,ueron in8ersamente &ro&orciona-es a -a raí/ cuadrada de su masa mo-ar9
C4%5IONARIO 1.
¿Qué equipos miden la presión de un gas? Explique.
Bar+me(ro) #ide -a &resi)n atmos,rica 7 ,ue descubierta &or
48ange-ista 5orrice--i9 4ste instrumento ca-cu-a -a &resi)n a tra8s de un tubo de mercurio de J centímetros de a-tura! que se equi-ibra con -a &resi)n atmos,rica9 De acuerdo con sus estudios! e- aire &resiona sobre sobre cada centímetro cuadrado con un &eso de 19'(( gramos! es decir! 1!'(( gPcm9 De esa ,orma surge -a unidad &ara medir &resiones! --amada atm)s,era: +gina
Laboratorio de Fisicoquímica N° 1 1 atm)s,era 19'(( gramos Jmm "g9 Man+me(ro) 4s un dis&ositi8o &ara medir -a &resi)n de gases distintos a
-os de -a atm)s,era9 4Bisten dos ti&os: 4- man)metro de tubo cerrado: %e uti-i/a comVnmente &ara medir &resiones menores a -a &resi)n atmos,rica9 4- man)metro de tubo abierto: 4s ms adecuado &ara medir &resiones igua-es o ma7ores que -a &resi)n atmos,rica9 •
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2.
¿Cómo se obtiene CO 2 a nivel industrial? ¿Qué aplicaciones tiene?
4-
CO< eBiste en eaire! resu-ta de combustiones! -a res&iraci)n anima- 7 8egeta-! de -as
-as de
,ermentacionesW se des&rende de a-gunos manantia-es 7 grietas desue-o9 A ni8e- industria-! e- CO< se &uede obtener &or dos ,ormas: aH ,al-'na-'+n de la &'edra -al'za) %e rea-i/a ,undamenta-mente en 0ornos continuos 8ertica-es9 Durante este &roceso e- 0orno se --ena desde arriba 7 -a &iedra ca-i/a ca-cinada se eBtrae &or -a &arte in,erior de- 0orno9 n --enado )&timo es una condici)n im&ortante &ara e- ,uncionamiento eciente de- 0orno9 Con,orme se ca-ienta a tem&eraturas e-e8adasH se 8a des&rendiendo )Bido de ca-cio 7 di)Bido de carbono de manera gaseosa9
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CaCO(sH
CaOsH E CO<gH
bH ,om.u/('+n del -ar.ono en el o%0eno) carbono reacciona con e- oBígeno ,ormando de carbono a -a 8e/ que se -ibera una gran cantidad de ca-or9 %e cum&-e -a siguiente reacci)n: C E O< 3.
4di)Bido
CO<
¿Qué diferencias existen entre un gas ideal real? Ga/ real) •
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%us mo-cu-as &oseen masa 7 8o-umen! mo8indose constantemente des&-a/ndose en -ínea recta en un sin,ín de direcciones9 Las ,uer/as de atracci)n 7 re&u-si)n son consideradas9 Fuer/as de 6an der >aa-sH9 Los im&actos de -as mo-cu-as no son &er,ectamente e-sticos dentro de -as &aredes de un reci&iente9 A-tas tem&eraturas 7 ba@as &resiones9
Ga/ 'deal) • •
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4.
Cum&-e con -a 5eoría Cintico #o-ecu-ar9 %us mo-cu-as &oseen masa! &ero e- 8o-umen ocu&ado es des&reciab-e ,rente a- 8o-umen que -as contienen9 Las mo-cu-as estn en mo8imiento constante! des&-a/ndose en -ínea recta 7 en direcciones a-eatorias9 Las ,uer/as de 6an der >aa-s! considerando -as ,uer/as de atracci)n 7 re&u-si)n no se e@ercen entre -as mo-cu-as9 Los im&actos de -as mo-cu-as son &er,ectamente e-sticos9
¿Cómo variar!a la presión dentro de un gas" si la fuer#a de atracción entre las moléculas desaparece s$bitamente?
%i se 0ab-a de un gas idea-! &rcticamente te)rico! no sucedería nada! -a &resi)n se mantendría 7 so-amente de&endería de -a tem&eratura 7 8o-umen sometidos! 7a que -as ,uer/as de atracci)n 7 re&u-si)n son des&reciab-es &or cum&-ir con -a 5eoría Cintico #o-ecu-ar9 4n cambio! si se 0ab-ase de un gas rea-! -a &resi)n de&endería de -as ,uer/as intermo-ecu-ares 7 aque--o de&endería de qu sustancia estaremos 0ab-ando! rerindonos en cuanto a- ti&o de en-aces a- cuaest sometido9 %i desa&arecen sVbitamente! e- gas rea- se estaría +gina 11
Laboratorio de Fisicoquímica N° 1 con8irtiendo en un gas idea-! 7a que -as ,uer/as intermo-ecu-ares son irre-e8antes9 5.
Calcular la pure#a de una muestra de carburo de calcio" sabiendo que al tratar %gr de carburo con agua se obtiene &"2' de acetileno medido sobre agua a 2()C *+( torr. 'a presión de vapor de agua a 2()C es &*"%mm ,g.
6.
-na muestra de +((' de aire seco a 2+)C *+(mm ,g se acen burbu/ear en agua a 2+)C se recoge en un gasómetro. 'a presión del gas recogido es *+( mm ,g. Calcular el volumen del gas $medo. 0resión del vapor de agua a 2+)C 1 2"3 mm ,g.
7.
4e recogen 2((cm de 52 sobre agua a 2*)C *&(mm ,g. Calcular el volumen del gas seco a condiciones normales. 0resión del vapor de agua a 2*)C 1 2+mm ,g.
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8.
¿Qué volumen de gas $medo se debe tomar para recoger &(gr. de ox!geno sobre agua a &3)C *+( torr de presión barométrica? 0resión de vapor de agua a &3)C 1 &+"6 mm ,g.
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