CORPORACIÓN CORPORACIÓN UNIVERSITARIA DE LA COSTA, CUC
DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BÁSICAS FACULTAD DE INGENIERÍA
LABORATORIO QUÍMICA INORGANICA
LEY
DE GRAHAM Elba Álvarez, Margarita Margarita Castro y Luís Villadiego Profesora Alejandra Zambrano. Grupo AN2 – Mesa 5. 14-11-2009
Resumen Introducción
En este este laboratorio laboratorio pudimos pudimos comprobar comprobar la ley de Graham, con dos sustancias química el HCl (ácido clorhídrico, también conocido como ácido ácido muriático) muriático) y el NH3 (Amoniaco). La mezcla de estos dos gases formaran un anillo en el tuvo tuvo de vidrio. Además también también trab trabaj ajos os con con el azul azul de meti metile leno no,, en la segun segunda da exper experien iencia cia para para demo demostr strar ar el concepto de la ley de Graham.
En este este labo labora rato tori rio o comp compro roba bam mos la defin efiniición ión de la ley de Graha aham, dos experiencias realizadas el mismo día con el difusión difusión de compues compuestos tos químico químico como como el HCl, HCl, NH3. Con Con la mezc mezclo loa a de esto estoss dos dos gases se formo un aro o anillo en el tuvo de vidr vidrio io,, util utiliz izad ado o en esta esta expe experi rien enci cia. a. Y también obteniendo una nueva reacción que fue la NH3(g) + HCl(g) ---> NH4Cl(s). Cl(s). En cada cada una una de las exper experien iencia ciass realiz realizada adass comprobamos la ley de Graham.
Palabras claves Difusión Gases Longitud Ácido Clorhídric Clorhídrico o Amoniaco Amoniaco Anillo • • •
Fundamentos Teóricos.
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La difusión es el proceso por el cual una substancia se distribuye uniformemente en el espacio que la encierra o en el medio en que que se encu encuen entr tra. a. Por Por ejem ejempl plo: o: si se conectan dos tanques conteniendo el mismo gas a diferentes presiones, en corto tiempo la pres presió ión n es igua iguall en ambo amboss tanq tanque ues. s. Tamb Tambié ién n si se intr introd oduc uce e una una pequ pequeñ eña a cantidad de gas A en un extremo de un tanqu tanque e cerra cerrado do que que conti contien ene e otro otro gas B, rápid ápidam ame ente el gas gas A se dist istrib ribuirá irá unif unifor orme meme ment nte e por por todo todo el tanq tanque ue.. La difu ifusión es una consecuencia del movi movimi mien ento to cont contin inuo uo y elás elástitico co de las las moléc molécul ulas as gaseos gaseosas. as. Gase Gasess difere diferente ntess tiene tienen n distin distintas tas veloc velocida idades des de difus difusión ión.. Para obtener información cuantitativa sobre las velocidades de difusión se han hecho muchas determinaciones. En una técnica el gas se deja pasar por orificios pequeños a un espacio totalmente vacío; la distribución en estas condiciones se llama efusión y la velocidad de las moléculas es igual que en la difusión. Los resultados son expresados por la ley de Graham. "La velocidad de difusión de un gas es inversamente proporcional a la raíz cuadrada de su densidad
Abstract •
Diffusion
•
Gases
•
Length
•
Hydrochloric Acid
• •
Ammonia Ammonia ring
Key words At this laboratory laboratory we are employed with Graha aham's law, aw, with ith two two substan tances chemistry the HCl (hydrochloric acid, also know known n as acid acid muri muriát átic ico) o) and and the the NH3 (Ammon (Ammonia). ia). The mixture mixture(mix (mixing) ing) of these these two gases they were forming(training) a ring in it(he,she) had of glass
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En donde v1 y v2 son las velocidades de difusión de los gases que se comparan y d1 y d2 son las densidades. Las densidades se pueden relacionar relacionar con la masa y el volumen porque (d= m/v); cuando M sea igual a la masa (peso) v molecular y v al volumen molecular, podemos establecer la siguiente relación entre las velocidades de difusión de dos gases y su peso molecular:
En esta imagen podemos observar el anillo creado por los dos gases.
y como los volúmenes moleculares de los gases en condiciones iguales de tempe temperat ratur ura a y presió presión n son son idénti idénticos cos,, es decir V1 = V2, en la ecuación anterior sus raíces cuadradas se cancelan, quedando:
El HCl recorrió 68.9 cm ubicado en el lado izquierdo del tubo de vidrio El NH3 recorrió 81.9 cm ubicado en el lado derecho del tubo de vidrio
Es decir: la velocidad de difusión de un gas es inversamente proporcional a la raíz cuadrada de su peso molecular.
1. De Desa sarr rrol ollo lo Expe Experim rimen enta tall
Se juntan los vapores de NH3 y HCl para form formar ar NH4Cl H4Cl blan blanco co,, pero pero como omo los los reac reactitivo voss son son gase gases, s, el de meno menorr peso peso molecul molecular ar recorrerá recorrerá más más distancia distancia donde donde comp compro roba bamo moss la ley ley de Grah Graham am.. El de meno menorr peso peso mole molecu cula larr es el amon amonía íaco co,, entonces por eso la reacción se hará más lejos lejos del del algod algodón ón con con amoní amoníaco aco (y, por por ende ende,, más más cerc cerca a al algo algodó dón n con con ácid ácido o clorhídrico).
I Experiencia: En el labo labora rato tori rio o trab trabaj ajam amos os con los los siguientes materiales: 2 algo algodo done nes, s, tubo tubo de vidri idrio, o, sopo soport rte e universal, cronometro, 3 goteros, bulbo de gotero goteros, s, vaso vaso precip precipita itado do de 100 ml, ml, un metro y dos reactivos que son el HCl y el NH3
II Experiencia
Introducimos el primer algodón a unos de los extremos extremos del tuvo con HCl y el otro extremo del tubo pusimos el algodón NH3. Para espera que se forma el anillo de clorito de amonio de de color blanco blanco el cual duro duro un tiempo tiempo de 12:20´ 12:20´:14” :14” el anillo anillo se inclino inclino,, más cerca al algodón de ácido clorhídrico que al de amoníaco. La reacción que ocurre es:
En esta experien experiencia cia utilizam utilizamos os los siguientes materiales: Beakers, azul de metileno y 40 ml de H 2O. Le echamos al beakers los 40 ml de H2O y agregamos cinco gotas de azul de metileno y uno uno de nuest nuestros ros compañ compañero ero mane maneja ja el cronometro para saber el tiempo de cambio de color y la difusión.
NH3(g) + HCl(g) ---> NH4Cl(s)
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Así pudimos observar que el azul de metileno se difundía de una manera lenta cambiando el color del H2O de ser transp transpare arente nte a un azul azul inten intenso so o fuerte fuerte.. Aplicando Aplicando el principio de la difusión de la ley de Graham.
Es la velocidad de difusión del HCl Es la masa molecular del NH3 Es la masa molecular del HCl
Cálculos
Reemplazamos los valores
* Escriba la ecuación para la reacción (Prodecidimiento 1) NH3(g) + HCl(g) ---> NH4Cl(s) * ¿Concuerdan los resultados con lo establecido por la ley de Graham? Realizar cálculos
Teniendo Teniendo y , Remplazam Remplazamos os los valores en la ecuación No 1. Ley de Graham para comprobar la teoría.
Hallamos a V1
Es la velocidad de difusión del
NH3 Es la longitud desde la mota de algodón empapada de NH3 hasta la formación del anillo.
Si se comprueba la Ley de Graham. *¿Cual de los dos gases se desplaza más rápido y porque?
Es el tiempo trascurrido hasta la formación del anillo.
Como los reactivos son gases, el de menor peso peso molec molecul ular ar recorr recorrerá erá más más dista distanc ncia ia donde comprobamos la ley de Graham. El de menor peso molecular es el amoníaco, entonces por eso la reacción se hará más lejos lejos del del algod algodón ón con con amoní amoníaco aco (y, por por ende ende,, más más cerc cerca a al algo algodó dón n con con ácid ácido o clorhídrico).
Se obtiene:
Calculo la velocidad de difusión del HCl
* ¿Porque al agregar 5 gotas de azul de metileno se pierde el color lentamente?
Para calcular la velocid cidad de difu difusi sión ón del del HCl, HCl, util utiliz izam amos os la Ecuación No 1. Ley de Graham, que relaciona las las veloc locida idades de difusión difusión y las masas masas molecu molecular lares es delos gases.
Debido que azul de metileno es de mayor densidad, peso molecular que el H2O y de esta manera se cumple el principio de la difusión de la ley de Graham.
*Investigar la estructura y nombre de azul de metileno La formula de azul de metileno es
C16H18N3ClS
Es la velocidad de difusión del
NH3
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de Graham, con algunos de compuesto de una manera inconsciente por parte del ser humano. Ahora que pudimos afianzar más el conocim conocimien iento to en la identific identificació ación n de la difus ifusió ión n es el proc proces eso o por por el cual cual una una substancia se distribuye uniformemente en el espacio que la encierra o en el medio en que se encuentra. Y la efusión es En una técnica el gas se deja pasar por orificios pequeños a un espacio totalmente vacío.
Bibliografía 1.
6. Conclusiones Nuestro grupo pudo concluir que en cada una de nuestra naturaleza se aplica de ley
http://es.wikipedia.org/wiki/L ey_de_Graham#Ley_de_difu si.C3.B3n_de_Graham.. si.C3.B3n_de_Graham
Buscado el día 13 de noviembre de 2009
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