PRACTICA DE QUIMICA: COEFICIENTE DE EXPANSION TERMINA DE LOS GASES

PRACTICA QUIMICA 2.- COEFICIENTE DE EXPANSION TERMINA DE LOS GASES

INTRODUCCION

Una de las principales características de los gases, es que presentan muy baja densidad y no tienen un volumen definido, es por eso que los gases pueden expandirse indefinidamente, si se aumenta la temperatura o se disminuye la presión alrededor del gas, este tiende a expandirse mientras no existan paredes que lo contenga.

El comportamiento de todos los gases son similares y se puede analizar a través de parámetros: Temperatura, volumen y presión.

El estado de un gas está caracterizado por los valores que toman esos parámetros. En el caso general, ellos pueden modificarse simultáneamente, pero es usual estudiar previamente el comportamiento del gas, cuando permanece constante uno de los parámetros y varían los otros dos.

El primer estudio experimental de la variación isobárica del volumen con la temperatura lo hizo J. Charles (1787) y años más tarde lo verifico Gay Lussac (1802). La ley de Charles postula que, a presión constante, el volumen de cualquier gas se expande en la misma fracción de su volumen inicial a 0°C por cada aumento de un grado centígrado en la temperatura. Experimentalmente Charles y Gay Lussac descubrieron que por cada aumento de un grado es la temperatura el volumen del gas se incrementaba en, aproximadamente, 1/273 de su valor a 0°C. Este valor es más o menos constante para todos los gases. Así pues un aumento de diez en la temperatura en grados centígrados hará que aumente el volumen de cualquier gas en aproximadamente 10/273 de su volumen a 0°C.

MATERIAL UTILIZADO:

1 Soporte con arillo y tela de alambre.

1 Pinza para bureta.

1 Mechero de Bunsen.

1 Matraz Erlenmeyer de 250 ml.

1 Tapón bihoradado para el matraz.

1 Tubo de vidrio de 5 mm de diámetro.

1 Vaso de precipitados de 1000 ml.

1 Vaso de precipitados de 2000 ml.

1 Bureta para gases de 100 ml.

2 Termómetros de 0 a 150°C.

1 Probeta de 100 ml.

1 Manguera de látex de 30 com.

MATERIAL Y EQUIPO

El material que se usó en la práctica es el siguiente:

1 Soporte con arillo y tela de alambre.

1 Pinza para bureta.

1 Mechero de Bunsen.

1 Matraz Erlenmeyer de 250 ml.

1 Tapón bihoradado para el matraz.

1 Tubo de vidrio de 5 mm de diámetro.

1 Vaso de precipitados de 1000 ml.

1 Vaso de precipitados de 2000 ml.

1 Bureta para gases de 100 ml.

2 Termómetros de 0 a 150°C.

1 Probeta de 100 ml.

1 Manguera de látex de 30 com.

EXPERIMENTACION

La parte de experimentación dentro del laboratorio se realizó de manera ordenada, con el fin de que todos los compañeros de la clase tuvieran oportunidad de comprender lo que se estaba haciendo.

Para poder comenzar la experimentación se armó el equipo con las mangueras y conexiones correspondientes, se conectó una entrada de agua al cilindro en la parte inferior y una de salida en parte superior.

Al comenzar, lo primero que se realizó experimentalmente fue revisar que el equipo funcione de manera correcta, luego se tomó una referencia de medida para mantener la relación entre la variación de altura de la parte móvil del equipo y el nivel de mercurio constante, la referencia a ocupar fue una hoja de papel blanca para facilitar la visión del nivel de mercurio.

Esto se hizo para mantener a la presión constante y variar la temperatura a través del agua y observar el fenómeno de la expansión del aire.

Para tomar la medición del volumen del aire fue necesario hacer la diferencia del volumen del líquido del cilindro interior a distintas temperaturas ya que se sabe que esta interactuando con el aire y si el aire se expande el volumen del líquido disminuiría. Entonces para saber cuál era el volumen del aire era necesario tomar la altura del cilindro en la parte libre de líquido, este volumen es el volumen del aire. Pero al conocer que para tomar el volumen de un cilindro hay que utilizar la formula; V=h*   en donde sabemos que r=0.57cm.      Pero que en la parte superior del cilindro existe una parte semicircular con un volumen de 1.01cm[pic 1]

Entonces para medir el volumen del gas del aire a distintas temperaturas era necesario seguir la ecuación: +1.01.[pic 2]

Al obtener el dato de la temperatura de manera directa y el volumen con la formula, ahora lo siguiente era tabular los datos con el formato:

CUESTIONARIO

*Con los datos tabulados

1. Determinar los volúmenes (en mL y L)

V1: 23.057mL……0.023057L

V2: 23.975mL…....0.023975L

V3: 24.690mL…….0.02369L

V4: 24.996mL…….0.023996L

2. Calcular la presión absoluta (en ATM)

Pabs=Patm+Pman

Si Pman= 273.6mmHg = 0.36atm

Y Patm= 585mmHg = 0.76atm

Pabs= 0.76 + 0.36  = 1.12atm

3. Calcular el número de moles con el dato inicial y calcule el % de error relativo con respecto al dato de 1mol.

  =  = 1.06x10^-3 = 0.00106mol[pic 4][pic 5]

4. Elaborar una tabla V (mL) y t (°C)

5. Determinar el coeficiente de dilatación volumétrico por medio de un ajuste por mínimos cuadrados para una línea recta.

...