Determinación De La Constante R Termodinamica

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO

FACULTAD DE QUIMICA

DEPARTARMENTO DE FISOCOQUIMICA

LABORATORIO DE TERMODINAMICA

DETERMINACIÓN DE LA CONSTANTE UNIVERSAL DE LOS GASES

Profesor:

Integrantes:

RESUMEN:

En la práctica se calculara la constante universal de los gases a partir de datos experimentales. La contante depende de las propiedades de estado de un gas, es decir, de la temperatura, la presión, la cantidad de materia, el volumen del gas.

El gas al que se le medirán dichas propiedades será generado por la reacción entre el magnesio y el ácido clorhídrico, este gas es hidrogeno. La presión se mide con el manómetro en U que compone al sistema donde se llevó acabo la reacción, la temperatura será la del medio ambiente, el volumen se mide en la bureta con el cambio en el nivel del agua, y la cantidad de materia se mide por la estequiometria de la reacción conociendo la masa de magnesio que reacciono, también se puede medir con al ácido que se echó en el tubo de ensayo y se hacen los cálculos pertinentes.

INTRODUCCION:

La constante universal de los gases, relaciona las propiedades de estado de un gas. La ecuación del gas ideal surge de la combinación de la las leyes que describen el comportamiento de un gas a bajas presiones y altas temperaturas.

Las leyes de los gases ideales son:

La ley de Avogadro indica que en condiciones de presión y temperatura constantes, el volumen de un gas está relacionado directamente con el número de moles de dicho gas.

Según la ley de Gay Lussac, si mantenemos constante el volumen y el número de moles de un gas, un aumento de temperatura causará un aumento en la presión. De la misma manera, un descenso de temperatura es responsable de un descenso en la presión de dicho gas.

La Ley de Charles predice que en si mantenemos constante la presión de un gas, un aumento en la temperatura causará un aumento en el volumen del gas.

De la combinación de estas leyes, surge la ecuación general de los gases:

METODOLOGÍA EXPERIMENTAL:

Lo que hicimos primero fue montar el equipo necesario para poder medir el gas que se desprende de la reacción de magnesio con ácido clorhídrico, con una bureta una manguera de látex y un tubo de ensayo con tapón en donde se lleva a cabo la reacción. La manguera y la bureta tienen agua, que servirá como guía para medir el volumen de hidrogeno que se genera, a partir del volumen desplazado de agua.

Después se mide la masa inicial de la tira de magnesio, se pesa la jeringa sin ácido, después de ponen 2ml de ácido en la jeringa y se vuelve a pesar, no olvidando hacer las anotaciones pertinentes. Se inyecta aproximadamente 0.5ml de ácido y se deja reacción por aproximadamente 10 min, se mide el volumen de agua desplazado, se vuelve a pesar la jeringa con el resto de ácido, se saca lo que queda de la tira de magnesio, limpiando el exceso de ácido y se vuelve a pesar.

RESULTADOS:

Cálculos:

Masa 1 Mg (g) Masa 2

Mg (g) Dif. de masas Mg (g) Vol. 1

Jer. (mL) Vol. 2 Jer. (mL) Dif. Vol. Jer. (mL) Vol. 1 Vol. 2

(mL) Dif. Vol.

(mL) Calculo de la R

0.0527 0.0375 0.0152 5.8764 5.3690 0.5074 3 22.8 19.8 0.0791

0.0375 0.0213 0.0162 5.3690 4.8339 0.5351 3 22.4 19.4 0.0726

0.0213 0.0048 0.0165 4.8399 4.3137 5.262 1 21.1 20.1 0.7389

Calculo de la R:

Reacción

Mg + 2HCl  MgCl2 + H2

m1 = 0.0152g

n1 = 6.2538x10-4  0.0152g de Mg((1 mol de Mg)/(24.305g Mg ))=6.2538x〖10〗^(-4)

Presión: P= 0.7383atm

Patm = PH2 + PH2O  PH2 = Patm - PH2O

PH2O = 0.0261atm  PH2O = 2.6447KPa ((0.986923 atm)/(100KPa ))=0.0261atm

Patm = 0.07644atm  Patm = 581mmHg ((1 atm)/760mmHg)=0.7644atm

PH2 = Patm - PH2O  PH2 = 0.7644atm - 0.0261atm = 0.7383atm

Temperatura: T= 295.83K 22.7 ˚ C + 273.15K = 295.83K

Volumen molar: V̅ = 31.66 L/mol V̅ = V/n = (0.0198 L)/(6.25x10¯^4 mol) = 31.66 L/mol

Obteniendo r:

R = (P V̅)/T = ((0.7380atm)(31.66 L/mol)/295.83K) = 0.0791 (atm • L)/(mol • K)

ANALISIS DE RESULTADOS:

Nuestra estimación de la R fue de 0.07902 L atm K-1mol-1, este es un buen resultado ya que representa un rendimiento de nuestro procedimiento experimental del 96.29%

...