Ley De Boylle Fisicoquimica

RESUMEN EJECUTIVO

En la presente práctica de laboratorio llamada la Ley de Boyle, la cual fue postulado de Robert Boyle en 1662, se lograra observar la forma en que varía la presión con respecto al volumen de cierto gas a temperatura y cantidad de sustancia constantes, obedeciendo a la ley anteriormente descrita.

Además, se llevara a cabo los análisis de las situaciones que se presenten en la práctica que con ayuda de cálculos matemáticos podremos llegar a las deducciones orientadas por los planteamientos de Boyle, donde podremos ilustrar en gráficas y procesos lógicos basados en las condiciones a las cuales se realizaron experimentalmente.

OBJETIVOS

General:

Comprobar la Ley de Boyle utilizando un tubo en forma de “U” con Mercurio (Hg) en su interior, abierto por un extremo y cerrado por el otro, que contiene una columna de aire, a partir de ello calcular la presión atmosférica.

Específicos:

Tomar varias medidas de la longitud de la columna de aire y la diferencia del nivel de la columna de Mercurio (Hg) en centímetros.

Hallar la presión absoluta para cada punto de la gráfica de P Vs. 1/V.

Graficar P Vs. V utilizando los datos obtenidos en la medición.

FUNDAMENTOS TEORICOS

Robert Boyle señaló que el volumen de un gas a temperatura constante

Disminuía cuando aumentaba la presión a que estaba sometido, y que de

Acuerdo con los límites de su exactitud experimental, “El volumen de cualquier

Cantidad definida de gas a temperatura constante variaba intensamente a la

Presión ejercida sobre él”, generalización que se conoce como la Ley de Boyle y matemáticamente se puede expresar de la siguiente manera:

V= (1 )/P : V= K/P ∶ PV=K1

Podemos identificar el primer término V α 1/P significa que la presión es inversamente proporcional al volumen. Para establecer una igualdad a partir de una proporción, es indispensable introducir una constante de proporcionalidad (K).

La ecuación PV=K1 indica que le producto de presión por el volumen, a temperatura y numero de moles constante, es constante.

Supongamos que tenemos un cierto volumen de gas Vi que se encuentra a una presión P1 al comienzo del experimento. Si variamos el volumen del gas hasta un nuevo valor V2, entonces la presión cambiara a P2 y se cumplirá:

P1V1 = P2V2 ; V α 1/P

De donde:

P1 = Presión inicial del gas.

V1 = Volumen inicial del gas.

P2 = Presión final del gas.

V2 = Volumen final del gas.

Podemos identificar esta situación al comprimir un gas, a temperatura y números de moles constantes su volumen disminuye. Cuando la presión se duplica el volumen se reduce a la mitad, si la presión se triplica el volumen se reduce a la tercera parte y así sucesivamente.Se considera a un gas contenido en un recipiente, la Presión que éste ejerce es la fuerza por unidad de área sobre las paredes debida a los impactos elásticos de las moléculas.

MATERIALES Y REACTIVOS

MATERIALES:

1 Tablero milimétrico.

1 Tubo en forma de “U“.

1 capsula de porcelana.

1 gotero.

1 Termómetro de -10ºC a 100ºC

1 regla graduada.

REACTIVOS:

Mercurio (Hg)

DESARROLLO DE LA PRÁCTICA

REALIZACION DE LA PRÁCTICA

DATOS OBTENIDOS EXPERIMENTALMENTE:

N° de lectura Longitud de columna de aire en cm Diferencia de nivel de la columna de mercurio cm

1ª 28 3.5

2ª 27.3 6.1

3ª 26.5 7.5

4ª 25.8 9.3

5ª 25.5 10.5

6ª 24.7 12.4

7ª 24.2 14.5

8ª 23.7 15.9

CALCULOS Y RESULTADOS:

1. Realizando una gráfica de presión (p) Vs 1/V ó 1/A x H. hallar el valor de la presión atmosférica “B”

La presión del gas se determina de la siguiente manera:

Atm=((1 Atm)/(76 cm Hg))∆hcmHg

Medidas experimentales de Presión:

Atm=((1 Atm)/(76 cm Hg))∆hcmHg

Atm = (1Atm/(76 cm))3.5 cm= 0.046

Atm=((1 Atm)/(76 cm Hg))6.1 cm=0.080

Atm=((1 Atm)/(76 cm Hg))7.5cm=0.098

Atm=((1 Atm)/(76 cm Hg))9.3cm= 0.122

Atm=((1 Atm)/(76 cm Hg))10.5cm=0.138

Atm=((1 Atm)/(76 cm Hg))12.4cm=0.163

Atm=((1 Atm)/(76 cm Hg))14.5cm=0.190

Atm=((1 Atm)/(76 cm Hg))15.9cm=0.209

Medidas experimentales de 1/V

v=πr^2 h el diámetro del tubo es de 0.5 cm

v=π(0.25)^2.28cm=5.497cm^3  1/V= 182.0 L

v=π(0.25)^2.27.3cm=5.36 cm^3 

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