Práctica 4: “Determinación de la constante universal de los gases R”

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- CUESTIONARIO

- A partir de la ecuación balanceada, demuestra usando los cálculos apropiados, que el reactivo limitante en la reacción de formación del H2 es el HCl.

[pic 9]

0.041g de Mg reaccionan con 3 ml de HCl 3M formando 0.016 g de MgCl y 6.58x10^-4 mol de H2

0.041 g de Mg - 0.016 g e Mg= 0.025 se Mg SOBRANTE

Reactivo Limitante= HCl

- ¿Qué errores experimentales incluyeron en tu determinación de R?

Es posible que una mala medición del volumen desplazado , así como quizá una mínima fuga de gas.

- ¿Qué efectos tienen los siguientes errores experimentales en el cálculo del valor de R? ¿Se incrementa el valor de R? ¿Decrece? ¿Se mantiene el valor? Explica tus respuestas para cada inciso.

- Parte del HCl no reaccionó con el magnesio

R= en este caso el valor de R sería más pequeño pues es directamente proporcional con el volumen.

- Hay un exceso de Mg en la reacción de generación de H2.

En este caso también sería un número R mas chico que el real pues es inversamente proporcional al volumen.

- La presión de vapor del agua no fue considerada en el cálculo de R.

La presión de H2 se vería menor.

- Parte del H2 escapó del matraz.

Esto haría que el cálculo fuera más pequeño , pues es proporcional a R

4. En muchas ocasiones es necesario utilizar la constante R en J/mol.k:

- Usa la conversión de 1 L.atm = 101.27 J, para obtener la constante en estas unidades.

0.082 atm.L(101.27J)=8.30J/molK

- Calcula el % de error del valor de R determinando en J/mol.K con el de la literatura.

{(8.3144-8.30)/8.3144}x100=0.1731%

6. Calcula el volumen molar (n/V) a las condiciones experimentales y compáralo con tus valores obtenidos a partir de la práctica.

n/V=P/RT Vm=3.1285x10^-3

5. Calcula el volumen por mol (volumen molar) a condiciones estándar (usa tu valor promedio experimental de R?

0.0400

- ANÁLISIS DE RESULTADOS

En esta práctica tuvimos algunos errores comunes que no permitieron que los resultados fueran totalmente perfectos, los principales errores fueron las fugas al no poner correctamente el papel parafilm y así obtener la pérdida de materia en el experimento, el segundo error más común es el no secar bien el Mg para obtener su masa final o en una mala medición de HCl en la jeringa.

El experimento debió de haber salido completamente bien, ya que las condiciones de la Ciudad de México son las adecuadas para obtener la constante de los gases, ya que esta cumple y supera las condiciones de Presiones bajas y Temperaturas altas al ser superiores a estas.

Nosotros aplicamos la ley de Dalton ya que dice que la presión total es igual a la suma de las presiones parciales de los componentes de una mezcla gaseosa cuyo comportamiento es ideal y se mantienen la T y el V constantes y esta presión total es la atmosférica.

En lo general de la práctica no tuvimos gran problema con las fugas, ni con las burbujas generadas en la bureta, aunque si nos tardamos un poco en hacer el que la presión H2 fuera igual a la atmosférica por lo que se dificulto que ambas ramas (La de la bureta y el embudo) fueran cero y quedaran al mismo nivel.

- TRATAMIENTO DE RESIDUOS

Los productos de la reacción pueden desecharse directamente a la tarja, ya que solo tenemos MgCl2 y H2O.

- APLICACIÓN AL LENGUAJE TERMODINAMICO

El sistema a estudiar fue el hidrógeno molecular obtenido tras la reacción con el ácido clorhídrico y el magnesio metálico, este hidrógeno entró en la bureta y desplazó al agua, ese es el sistema a estudiar. Es un sistema cerrado.

Tiene 3 paredes, una que lo rodea en forma cilíndrica, de vidrio, real, rígida, diatérmica, impermeable.

Otra pared que es el agua que delimita al gas, es real, móvil impermeable al aire y diatérmica.

Y una pared imaginaria flexible, permeable y diatérmica, que se encuentra en la entrada a la bureta.

- CONCLUSIONES

En general se cumplió el objetivo, que fue determinar la constante universal de los gases R y el volumen molar del hidrógeno con la cantidad de materia, Presión y Temperatura. En este caso alcanzamos un valor aproximado ya que el valor difiere a distintos errores o factores que afectan el sistema y por obvias razones los cálculos.

- BIBLIOGRAFÍA

- Jensen, William B. The Universal Gas constant R. J Chem. Educ. 2003,80,731.

- Raymond Chang, “Fisicoquímica”, Editorial McGraw-Hill.

- Levine, “Principios de Fisicoquímica”, 6ta edición, Editorial McGraw-Hill