¿Cómo mosepuedem me edi relpesodel af órm mu ul adeunl í qui dovol áti latr avésdel aLeydelGasI deal ?
Elmét odoDumasdedet er mi naci óndel ama masam mo ol ari mpl i c al ame medi c i óndel ama masadelvapor c o nde ns a dodeunl í q ui dov o l á t i l .Es t os eha c eba j oc o n di c i o ne sc o nt r o l a da s ,c o nvo l ume n co noc i do,l apres i ónyl at emp mperat ur a.Seañadeunapequeñamues t r adel í qui doc onunbaj o punt odeebul l i c i ónaunma mat r azEr l enme meye rc onunama masapre vi ame ment eme medi da.Elmat r az Er l enmeyerses umer geenunbañodeaguacal i ente.Conf or mesee vapor al am mu ues t r a,elai rese l i mpi adelmatr az.Cuandoto dal am mu uest rasehayaevaporado,elmatr azconti enesól oelvapor del asust anci adesconoci da.Enesemo mome ment o,elmatr azseenf rí a,ysecondensaelvapor .Su mas as epuede determinar por volver a la medición de la masa del matraz. LaLeydelGasI deales t ádadaporl aecuac i ón: pV
=
nRT
donde p =l apr e s i ó nde lg as( Pa ) 3
V =vol umendel am mu ues t r adegas( m)
lnúmer odemo mol esdegaspr es ent es( mol ) n=e T=l at emp mper at ur adel amu mues t r a( K) –1 R =const ant edel aLeydegasesi deal es,quees8. 314Jmo lK –1
Est arel aci óndescr i bem mu uybi enelcom mp port ami mi ent odel osgasesapres i onesor di nari asya t emp mper at urasmo moder adas. Elnúmer odemo mol esdeunasust anci aesi gualal am ma asadel asust anci adi vi di daporl am ma asade unmoldedi c hasust anc i a: m n= FW
donde =masadel am mu uest r a( g) m
1
FW =l amasamol ar,opesodel af órmul a,del asust anci a( g/mol )
Sust i t uyendoest arel aci ónenl aLeydelGasIdeal : pV
=
mRT FW
yr eor denandopar adespej ar l osr endi mi ent osdemasamol ar FW
=
mRT pV
Preparando el escenario para la actividad Re v i s el a spr o p i e da de sd el o sl í q ui do syg as e s .Di s c ut ac ó moe lc a l o rg a na dopo re ls i s t e maaf e c t a e lmo v i mi e nt od el a smo l é c ul a s ,r e s u l t a ndoe nf a s edet r a ns i c i ó n. Sie spo s i b l e ,r e a l i c el as i g ui e nt ede mo s t r a c i ó n.Co l o q ueunal at av ac í as o b r eunapl a c ac a l i e nt ey vi ert aaproxi madament e15mldeaguaenél .Ll evee laguaahervi ryl uegor ápi dament e,co nun pardepi nzas,col oquel al ataalre vésenunbañodeaguaf rí a.Lal atadebeserapl ast ada. Elvapordeaguadespl azaelai re.Cuandoseenf rí a,l asmol écul asdevapordeaguaseel i mi nan del af asegasi nst ant áneament e,res ul t andoenunapresi ónsi gni ficat i vament ebaj aenl al ata.La pr e s i ó ne x t e r nae ne x c e s oa pl a s t al al at a . Di sc ut aconsuprof esorl oquesucedeenl al ata,mi ent r asqueelaguaest áhi rvi endoydespués queseenf rí asúbi t ament e.Laact i vi daddel abor ator i oesunexperi ment oanál ogo.Sereempl aza elai reenunmatr azEr l enmeyerc onelvapordeunl í qui dovol áti l .Cuandoseenf rí an,l os vaporessec ondensanenelmatr azEr l enmeyer ,yelai reseprec i pi t aráenelmatr azEr l enmeyer pa r ac o mpe ns a rl ac a í dadepr e s i ó n.Ad i f e r e nc i adel al at adeal umi ni o ,e lv i dr i ode l g adoyf ue r t e delmat r azEr l enmeyerhacequenos eapl ast e. Ejemplos de cálculos a tratar Semi di ól amasadeunmat r azEr l enmey ervac í oysee nc ont r óqueer ade25. 334g.Elmat r azse cubrec onunt roz odepapeldeal umi ni oquet i enevari osaguj erosysec ol ocóenunbañodeagua ysemant uvoa80. 0°C.Seañadeunl í qui dodesc onoci doalmatr azysehi erve.Set i enec ui dado deasegur arques i emprehayal í qui doenelmat r az.Fi nal ment e,despuésdeunos5mi nut osde ebul l i ci ón,sepermi t equeenesemoment o queseevaporet odoell í qui do,quedandol as mo l é c ul a sdel as us t a nc i ade s c o n o c i daenl af a s eg as e o s a .Lue g o ,e lma t r a zs ec o l o c a i nmedi at ament ee nunbañodeaguaf r í a,ses ec a,ys emi del amasamuyrápi dament e. Elmatr azdeEr l enmeyerconl asgot ascondensadasdell í qui do,seencuent r aqueesde25. 437g. Ell í qui doenelmatr azesde0. 103g( 25. 437g–25. 334g) .
2
Elmat r azsel l enahast aelbordec onaguaysemi deelvol umendelagua.Elvol umendelaguase enco nt róqueer ade65. 0ml .Elsensordepres i ónmues t r a101kPadepre si ónat mos f ér i ca. Conversi onesneces ari asdeuni dadpar ahacerl oscál cul os:
5 5 N 101kPa = 1. 01× 10 Pa = 1. 01× 10 m2
65. 0mL = 6. 50× 10−5m3 80. 0°C = 353K Apl i c andol aLe ydelGasI deal : pV = nRT m pV = RT FW
Parahal l ar F a W: FW
=
mRT
pV
Sus t i t uy e ndol o sd at o sc o r r e s p o ndi e nt e sal ae c ua c i ó n:
Nm ( 0. 103g)8 314 353K) . ÷( molK FW = N 01× 105 2÷ ( 6. 50× 10−5m3) 1. m FW
g mol
= 46.0
.¿Quéocurreconl asmol écul asdeunl í qui do,siell í qui dosecal i ent a? _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ .¿ Quésucedesiunamol écul adel í qui dopos eesufici ent eenergí aci nét i capara romperl osenl acesaot rasmol écul as?
3
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ . ¿Baj oquéci rcuns t anci as( presi ónyt emperat ura)esvál i dal al eydel osgases i deal es? _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
Para cada estudiante o grupo:
• • • • • • • •
Sistema de recolección de datos Sensor de temperatura de acero inoxidable Sensor de presión #aso (2)! $%%&ml atraz rlenme*er! 12+&ml 0ilindro raduado de 1%% ml 'laca caleactora con aitador man3tico * barra de aitación 5alanza (1 por clase)
• Anillo de soporte • Abrazadera (2) • Líquido voltil desconocido! " ml • 'apel de aluminio! alrededor de $&cm por $&cm • ,oalla de 'apel (2&- .o/as) • 0ontador de otas • Aua! 4%% ml
Añadir estas precauciones importantes a los procedimientos normales de laboratorio:
♦ Sisesi ent emareadodurant el apráct i ca,not i ficarasui nst ruct ori nmedi atament e. ♦ Baj oni ngunaci rc unst anc i aest ápermi t i dodej arunal l amaabi er t a( co mounmec her oBunsen) e ne ll a bo r a t o r i odur a nt ee le x pe r i me nt o .Lama y o r í adel o sl í q ui do sv o l á t i l e ss o n ex t r emadament ei nflamabl e. api e le s t áe xpue s t aaunl í q ui dov o l á t i l ,e nj ua guel as upe r fic i ee x pue s t ac o na bunda nt e ♦ Sil ag uadel al l a ve .Al guno sl í qui do svo l át i l e si r r i t a nl api e l .
♦ Desagüel o sl í q ui do sc o r r e c t a me nt e .Lo sl í q ui do sut i l i z a do snode be ns e rv e r t i do spo re l desagüe.
4
Después de completar un paso (o responder a una pregunta), coloque una marca de verificación en la casilla ( ) junto a ese paso !ota: 0uando aparezca el símbolo 6�6 con un n7mero superíndice tras un paso! consulte los 0onse/os t3cnicos que iuran en el ap3ndice 0onse/os ,3cnicos que corresponde a su sistema de recopilación de datos 'AS089 Allí encontrar detalladas instrucciones t3cnicas para llevar a cabo ese paso9 Su proesor le proporcionar una copia de las instrucciones para estas operaciones9
Configuración 1$
�(192) I ni c i a runnue v oe x pe r i me nt oe ne ls i s t e mader e c o l e c c i ó nded at o s .
2$
Conect arelsensordet emperaturadeacer oi noxi dabl eyelsensordepresi ónalsi st ema �(292) der e c o l e c c i ó ndedat o s .
3$
�(:9-91)(:9-92) Most r arl at emperaturayl apresi ónenunapant al l adedí gi t os.
%$
Pr epar arunvasodeprec i pi t adosde400ml ,l l enándol oc onaproxi madamente300mlde agua.
&$
Co l o c a re lv as od epr e c i pi t ado sd e40 0mldea guas o br el apl a c ac al e f a c t o r ac o na gi t ado r magnét i c o,yempezaracal ent arelaguaa85ºC.
'$
Fi j ee ls e ns o rd et e mpe r a t u r adeac e r oi no x i da bl ee ne lani l l o desoport e,ysumer j al apunt aenelagua. !ota: ;o permita que el sensor de temperatura al toque los lados o el ondo del matraz9
($
Col oquel abarradeagi t aci ónenelaguayencenderelagi t ador magnét i c o.
)$
Col oqueunpedazopequeñodepapeldeal umi ni os obrel a aper t ur adelf r asc oEr l enmeyerde125ml
*$
Hagaunpequeñoaguj er oenelpapeldeal umi ni o.
1+$
Medi rl amasadelmat r azEr l enmeyervací oypapeldeal umi ni o,yregi st r arl amasacon unaapro xi maci óndemi l i gramose nl aTabl a1.
11$
Mont eelmat r azdeEr l enmeyersobr eelani l l odesopor t ec onunaabrazadera,demodo quesesumerj aenelbañodeaguaenl amedi dadel oposi bl e,si npermi t i rqueentr e aguaenelmat r az.
"
12$
Ll eneunsegundovasodeprec i pi t adosde400mlc on300mldeaguaf r í a.
Recopilación de datos 13$
Conelgot ero,añadade1a2mldell í qui dodesc onoci doenelmatr azEr l enmeyerat r avés delaguj eroenl al ámi nadeal umi ni o.
1%$
�(491) Mo ni t o r e a rl o sda t o se nv i v os i ng r ab ar .
!ota: antena la temperatura del ba
1&$
Cuandol amues t r aest écas ievaporada,usee lgot er opar aañadi rde1a2mlmásdel l í q ui dod es c o no c i doat r a v é sd e la guj e r oe nl al á mi nadea l umi ni o .
1'$
Despuésdel aadi ci ónyevaporaci ónde2mldell í qui dodesconoci dodosvecesmás,conl a t emperat ur adelbañodeaguadealmenos85°C,re gi st r arl at emperat ur adelbañoenl a Tabl a1.
1($
�(+9-) Cambi el asuni dadesdemedi c i óndel apre si óndePasc al .
1)$
Me di rl apr e s i ó na t mo s f é r i c ade ll a bo r a t o r i oe nPa s c a l e syr e g i s t r a re lv al o re nl aTa bl a1 . #mportante: Ase7rese de que todo el líquido se evapore en el interior del matraz rlenme*er antes de sacarlo del ba
1*$
Co ne lpape ldea l umi ni ot o da ví ae ns ul ug ar ,r e t i r a re lma t r az e r l e nme y e ryc o l o c a r l oe n enaguaf r í adur ant e15a20segundos.
2+$
Li mpi eelext eri ordelmatr azEr l enmeyercompl et ament eyséquel oc ont oal l asdepapel . #mportante: l matraz debe estar completamente seco9 0ualquier cantidad de aua en el matraz introduce un error siniicativo9
21$
Medi rr ápi dament el amasadelmat r azc onell í qui docondensadoalmi l i gramomás pr ó x i mo ,yr e gi s t r a r l oe nl aTa bl a1 .
22$
Des puésdelsec ado,ydeobt enerl amasadelmat r azEr l enmeyerypapeldeal umi ni o, sumerj aeler l enmeyerenunbañodeaguacal i ent e,yrepi t aest ospasosyl osdel a sec ci ón“ Recopi l aci óndedat os”dosvecesmás.Ust eddebet enert resconj unt osde medi c i ones .
6
23$
�(491) Det enerl asupervi si óndedat osent i emporealsi nt enerquegrabar .
2%$
Ll enarelmat r azEr l enmeyerhast aelt opeconagua.
2&$
Medi re lvol umendeaguaenelmat r azdeEr l enmey erc onunc i l i ndrogr aduadoy r e g i s t r a r l oe nl aTabl a1.
2'$
Guar desuexper i ment o� (1191) yl i mpi edeacuerdoconl asi nst rucci onesdesumaest ro.
,abla 1> ediciones * resultados calculados
Parámet ros
Pr ueba1
Pr ueba2 Pr ueba3
Masadelmat r azEr l enmey erse c oypapelde al umi ni o( g) Masadelmat r azEr l enmey er ,papeldeal umi ni oy vaporco ndensado( g) Masadevaporc ondens ado( g) Temper at ur adelbañodeagua( ° C) Temper at uradelbañodeagua( K) Vo l umendelmat r azEr l e nme yer( mL) Vo l umendelmat r azEr l e nme yer( m-) Pr e s i ó na t mo s f é r i c ae ne ll a bo r a t o r i o( Pa ) Masamol ardell í qui dodesc onoci do( g/mol ) Masamol armedi adel í qui dodes co noc i do( g/mol ) 1$
Ca l c u l a rl ama s ade lv apo rc o nde ns a dode ll í q ui dovo l át i lde s c o n oc i doyr e g i s t r a re lv al o r enl aTabl a1parac adaprueba.
2$
Convert i rl atemperat ur adelbañodeaguaaKel vi nyconvert i relvol umendelmat r azde mi l i l i t r o same t r o sc úb i c o s .Ano t el o sv a l o r e se nl aTa bl a1par ac a dapr ue ba.
$
3$
Cal cul el amasamol ardell í qui dodesconoci doparacadapruebayregi st rel osval oresen l aTabl a1.Cal cul arl amasamol armedi adel ast re spruebas.
.¿ Quéocurr econl asmol écul asdel asust anci ades conoci daques eencuent ranenl a f asegas eosacuandoelmat razdeEr l enmeyers ees t áenf ri ando?¿ Cómoest arán des puésdeques ehayaenf ri ado? _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ¿Porquéesnecesari odej arenf ri arelvapor? _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ¿Cuáleselobj et i vodelpapeldeal umi ni o? _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ¿Cuál ess erí anal gunasdel asf uent esdeerr orenelexperi ment o? _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
8
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
%
