Ingeniería en comunicaciones y electrónica

“Instituto politécnico nacional”

Escuela superior de ingenieros mecánicos y eléctricos unidad ZACATENCO

Ingeniería en comunicaciones y electrónica

“laboratorio de química Aplicada”

Practica no.2

“Determinación del peso molecular”

-Grupo: 2cm10

-Equipo 4

-Profesor: betanzos cruz Abel

-Fecha de realización: 13 de enero 2014

-Fecha de entrega: 27 de Febrero 2014

OBJETIVO

Determinar el peso molecular de un gas con datos experimentales a partir de laecuación general del estado gaseoso y la de berthelot.

CONSIDERACIONES TEORICAS

Los gases

Existen a una temperatura y presión normal en forma gaseosa, éstas incluyen muchos elementos (H2, N2, O2, F2, Cl2) y una gran variedad de compuestos. En condiciones apropiadas las sustancias que ordinariamente son líquidos o sólidos también puede existir estado gaseoso y se conocen como vapores o gases.

Estos se diferencian en forma marcada de los sólidos y los líquidos en varios aspectos. Un gas se expande hasta llenar el recipiente en el cual está contenido. En consecuencia, el volumen de un gas es dado al especificar el volumen del recipiente que lo contiene. Caso en donde el volumen de los sólidos y los líquidos no está determinado por el recipiente y son altamente compresibles.

La presión

En los gases la presión de un gas está relacionada con el número de choques por unidad de tiempo de las moléculas del gas contra las paredes del recipiente. Cuando la presión aumenta quiere decir que el número de choques por unidad de tiempo es mayor, hay diferentes medidas de presión pero en este caso usaremos estas, 1 atmosfera = 760 milímetros de mercurio = 101325 Pascales.

Temperatura

Es una medida de la energía cinética media de los átomos y moléculas que constituyen un sistema, podemos decir que la temperatura está relacionada con las velocidades medias de las moléculas del gas.

Hay varias escalas para medir la temperatura; las más conocidas y utilizadas son las escalas Celsius (ºC), Kelvin (K) y Fahrenheit (ºF). Principalmente en química aplicada se utiliza más Kelvin ya que cumple con los requisitos en los problemas dados.

Volumen

Es el espacio que ocupa un sistema, los gases ocupan todo el volumen disponible del recipiente en el que se encuentran. Esto difiere a que el volumen de un recipiente que contiene un gas ha cambiado es equivalente a decir que ha cambiado el volumen del gas.

En las prácticas de laboratorio se utilizan frecuentemente jeringuillas o otros contenedores como recipientes de volumen variable cuando se quiere experimentar con gases.

El volumen se puede medir en L, ml,cm3 ,etc.

Gases ideales y reales

El estudio de los gases se ha llegado a establecer sus leyes o generalizaciones que constituyen el punto de partida de la conducta gaseosa. Estas leyes son:

Ley de boyle. PV = nRT=k

Ley de charles o gay Lussac. V/T= nR/P=k

Ley de avogadro. V/n= RT/P=k

Ley de presiones parciales de Dalton.

Ley de difusión de Graham.

De las tres leyes elementales de los gases (ley de boyle, ley de charles, ley de avogadro) se deduce el volumen del gas debería ser directamente proporcional a la cantidad de gas, directamente proporcional a la temperatura kelvin e inversamente proporcional a la presión, es decir:

V=RnT/P

Un gas cuyo comportamiento obedezca esta ecuación se denomina gas ideal o gas perfecto.

Las condiciones estándar de temperatura y presión cambian las propiedades del gas, resulta útil elegir condiciones estándar de temperatura y presión que puedan usarse para comparar unos gases con otros al igual que ayudan para hacer cálculos. La temperatura estándar para los gases se toma como 0 °C=273.15 K y la presión estándar como 1 bar = 100KPa = 〖10〗^5Pa.

Ley de Boyle: presión y volumen de los gases

Es la relación entre el volumen y la presión de un gas fue establecida por primera vez en 1662 por el químico y físico irlandés Robert Boyle. Por medio de un aparato con un tubo en forma de la letra “J”. Boyle encontró y demostró que el volumen de una muestra de gas encerrado disminuye conforme la presión externa aumenta cuando la temperatura se mantiene constante, es decir, sin cambio.

PV = nRT=k

El experimento consistía en que cada vez que se agrega más mercurio al extremo abierto del tubo en forma de J, la presión que se ejerce sobre la pequeña muestra de gas aumentada y el volumen de la muestra disminuye. En un momento dado, cuando se agregaba el mercurio suficiente para duplicar la presión, se encuentra que el volumen del gas se comprime a la mitad de su valor original. Más aún, cuando se triplica la presión externa, el volumen de una muestra de gas se reduce a un tercio, y cuando se cuadruplica la presión, el volumen del gas disminuye a la cuarta parte de su valor original. Entre el volumen y la presión existe una relación inversa, un componente disminuye cuando el otro aumenta. Para esto Robert Boyle demostró que la relación inversa entre la presión y el volumen se aplica a todos los gases, la ley que expresa esta relación lleva su nombre en su honor como el autor de ella. La teoría de esta ley dice que una muestra de gas en un recipiente ejerce cierta presión porque las partículas rebotan contra las paredes a un cierto ritmo y con determinada fuerza. Si se reduce el volumen del recipiente, las partículas recorrerán distancias más cortas antes de golpear las paredes. Y también, el área de las paredes disminuye conforme el volumen aumenta, por lo que cada unidad de área es golpeada. Por más partículas por unidad de tiempo. Es decir, cuando el número de golpes por segundo aumenta la presión también aumenta.

Ley de Charles: Volumen y Temperatura de los gases

Jacques Charles estudió por primera vez la relación entre el volumen y la temperatura de una muestra de gas a presión constante. Su descubrimiento más importante fue en realidad un redescubrimiento ya que en 1787 retomó un trabajo anterior de Montons y demostró que los gases se expandían de la misma manera al someterlos a un mismo incremento de temperatura.

. V/T= nR/P=k

Su experimento consistió en calentar un gas, y a este se le suministra energía (EC = ½ mv2), y las partículas del gas se mueven con rapidez cada vez mayor, la masa (m) es constante, pero la velocidad (v) aumenta. Estas partículas más veloces golpean las paredes del recipiente con mayor frecuencia. Para que la presión permanezca constante, es

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