USO DE LAS ECUACIONES DE ESTADO DE GASES IDEALES Y LA LEY DE DALTON

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La ley de Charles y Gay Lussac se resume en: el volumen de una determinada cantidad de gas que se mantiene a presión constante, es directamente proporcional a su temperatura absoluta, que se expresa como:

V/T = Constante

Y gráficamente se representa como:

[pic 4]

[pic 5]

Debemos tener presente que la temperatura se DEBE expresar en grados Kelvin, K. Para determinar los valores entre dos puntos cualesquiera de la recta podemos usar:

V1/T1 = V2/T2

Los procesos que se realizan a presión constante se denominan procesos isobáricos.

Análogamente, la presión de una determinada cantidad de gas que se mantiene a volumen constante, es directamente proporcional a su temperatura absoluta, que se expresa como:

P/T = Constante

Los procesos que se producen a volumen constante se denominan procesos isocóricos. Para determinar los valores entre dos estados podemos usar:

P1/T1 = P2/T2 (1)

Ley de Avogadro

A medida que agregamos gas a un globo, éste se expande, por lo tanto el volumen de un gas depende no sólo de la presión y la temperatura, sino también de la cantidad de gas.

La relación entre la cantidad de un gas y su volumen fue enunciada por Amadeus Avogadro (1778 - 1850), después de los experimentos realizados años antes por Gay - Lussac.

La ley de Avogadro establece que el volumen de un gas mantenido a temperatura y presión constantes, es directamente proporcional al número de moles del gas presentes. (2)

MATERIALES Y MÉTODOS

Materiales

- Bandeja de 25x30 cm3

- Probeta de 250 ml

- Matraz Kitasato 250 ml

- Manguera de Látex con tuvo de desprendimiento

Reactivos

- Ácido clorhídrico 6 M

- Zinc

Métodos

- Configure el equipo experimental mostrado en la figura (puede ser uno equivalente de acuerdo a la disposición del laboratorio). Llena el baño termostático con agua destilada. Sumerja el beaker y la probeta hasta llenarlos completamente y coloque la probeta boca abajo dentro del beaker sin sacarlos del baño. Extraiga el conjunto cuidadosamente.

- Seque completamente el beaker y la probeta y coloque cuidadosamente el tubo doblado dentro de la probeta llene de agua. ¡Tenga cuidado que no ingrese aire durante este manipuleo!

- Llene el matraz o tubo de ensayo con 8ml de HCl 6M y agregue un trozo precortado o granada de zinc que pesen entre 180 y 230 mg. Determine con precisión esta masa utilizando una balanza adecuada.

- Tapa rápidamente el matraz o tubo generador con la conexión hacia la probeta receptora y permita que la reacción termine por unos 10 a 20 minutos hasta que se observe que no haya generación de gas.

- Después que haya terminado la reacción saque cuidadosamente el tubo conectado a la probeta receptora sin permitir que ingrese aire y sumérjalos completamente en el baño termostático. Saque cuidadosamente el beaker sin extraer la probeta del baño.

- Posicione verticalmente la probeta y levántela cuidadosamente hasta que el agua contenida dentro y fuera de ella se encuentren al mismo nivel. Este ajuste hará que la presión de la mezcla gaseosa atrapada se iguale o equilibre con la presión atmosférica.

- Lea el volumen de la mezcla gaseosa atrapada usando la escala de la probeta. Registre el volumen.

- Remueva la probeta del baño y ventile el gas en una campana de extracción. La presión de vapor del agua deberá ser obtenida usando Tablas de Vapor. La presión atmosférica deberá ser obtenida con un barómetro o registrada de los reportes meteorológicos del día.

- Finalmente registre la temperatura del baño usando un termómetro digital.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Tabla N°1: Datos obtenidos

Masa de Zinc

0.2 g

Temperatura del agua en el baño termostático

295,5 K

Presión de vapor de agua

760 mmHg

Presión del gas H2 seco

Ph=Patm-Ph2

569.98 Torr

Volumen de gas H2 corregida a CN

(P1)(V1)(T1)=(P2)(V2)(T2)

0.07 Lt = V2

Reacción balanceada del zinc y HCL

Zn + 2HCL ---- H2 + ZnCL2

Moles de H2 generado (determinado de la masa de zinc reaccionado

n=3,06 x 10-3 Mol

Volumen de 1 mol de H2 en CN (V°m experimental)

27.6 L/M

Volumen de 1 mol de H2 en CN (V°m teórico

22,414 L/M

Error porcentual en V°m (experimental)

V= 23.2 %

DISCUSIÓN

- Utilizamos diferentes modelos matemáticos para poder obtener estos datos mediante cálculos, aplicando leyes de gases así como también la ley de Dalton.

- En este experimento nuestro dato final fue el volumen de 3.06x10-3 mol de H2 en Condiciones Normales (Temperatura y presión) También obtuvimos el dato experimental y lo comparamos, siendo el experimental 27,6 L/M con el dato teórico que es 22,4 L/M, obtenemos un porcentaje de error promedio de 23.2 %

- Podemos decir que completamos la práctica a pesar de los inconvenientes que tuvimos al inicio pero se obtuvo un resultado aceptable, en cuanto a los cálculos realizados.