Practica 1: Laboratorio de Química Aplicada.

[pic 1][pic 2]Instituto Politécnico Nacional

Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica.

Ingeniería en Comunicaciones y Electrónica.

Laboratorio de Química Aplicada.

Practica No. 1

Leyes de Los Gases

Grupo: 2CM6

Equipo 1:

Jiménez Romero Abraham Levit

Suarez Martínez Eduardo

Ugalde Sierra María de Los Ángeles

Villaverde Wilson David Antonio

Profesora: Arcelia Sahagún Victorino

Fecha de Realización: 23 de  Febrero de 2016

Índice

• OBJETIVO                                                                                               1
• CONSIDERACIONES TEÓRICAS                                                          1
• DESARROLLO EXPERIMENTAL                                                           4

• Material y Reactivos.

• CUESTIONARIO                                                                                      7
• DATOS

• TABLAS                                                                                        6
• GRAFICAS                                                                                    7
• CÁLCULOS                                                                                   8

• OBSERVACIONES                                                                        9
• CONCLUSIONES                                                                           9
• BIBLIOGRAFÍA                                                                                       11

Objetivo

El alumno demostrará  con los datos obtenidos en el laboratorio, las leyes de Boyle, Charles – Gay Lussac y la ley Combinada del estado gaseoso.

Consideraciones Teóricas

Leyes de los gases.

• Ley de Boyle, aplicada a temperatura constante para una relación Presión-Volumen (Sistema isotérmico).
• Ley de Charles, aplicada a presión constante para una relación Volumen-Temperatura (Sistema Isobárico).
• Ley de Gay Lussac, aplicada a volumen constante para una relación Presión-Temperatura (Sistema Isocórico).

Relación Presión-Volumen o Ley de Boyle Mariotte.

La naturaleza y el comportamiento de los gases, ha sido un motivo de gran interés para el ser humano y desde antes de que se desarrollara la Teoría Cinética Molecular, se realizaron investigaciones de los gases bajo diversas condiciones, surgiendo así la Ley de Boyle.

Robert Boyle estudio la relación entre la presión y el volumen de una misma masa de gas a temperatura constante, encontrando que éstos son inversamente proporcionales, como se indica a continuación:

[pic 3]

El aire dentro del vaso se comprime al aplicar una mayor presión, disminuyendo así el volumen inicial, Boyle llegó a la siguiente conclusión:

“A temperatura constante, el volumen de una masa dada de gas, varía inversamente proporcional a la presión que soporta.”

De modo que, considerando un estado inicial y otro final, su expresión matemática será:

[pic 4]

Relación Volumen-Temperatura o Ley de Charles.

Ésta relación fue estudiada por Jacques Charles en 1787, al observar el comportamiento de una masa de gas a presión constante, encontrando con esta condición que el volumen de una masa gaseosa varía en forma directamente proporcional a su temperatura absoluta.[pic 5]

Lo anterior se puede representar matemáticamente por la siguiente expresión:

[pic 6]

Relación Presión-Temperatura o Ley de Gay Lussac.

Ésta importante relación fue estudiada por Joseph Gay Lussac en 1802, sin embargo, en 1703, Guillaume Amonton fue el primero en observar la variación de dicha relación: durante los trabajos se mantenía constante el volumen de una masa de un gas contenida en un recipiente, observando que la presión que ejerce la masa del gas es directamente proporcional a su temperatura absoluta.[pic 7]

Lo anterior se puede representar matemáticamente por la siguiente expresión:

[pic 8]

Ley combinada de los gases o Ley general de los gases.

Al tratar con gases, es fácil reconocer que, por lo menos son tres las variables que están íntimamente relacionadas entre sí y estas son:

• La presión que ejerce la masa de gas.
• La temperatura.
• El volumen.

Esto se aplica sobre todo para situaciones reales o prácticas, y así, cuando se considera una cantidad específica de gas sin cambio de masa, se tiene que la presión varia inversamente proporcional al volumen y directamente proporcional a la temperatura absoluta.

Lo anterior se puede representar matemáticamente por la siguiente expresión:

[pic 9]

De modo que para un cambio del estado inicial a uno final, se tiene:

[pic 10]

Desarrollo Experimental

Material y Reactivos

Material _                                                                                 Reactivos

Procedimiento

Primera Parte

1. Monte la jeringa como se indica.
2. Presione ligeramente el émbolo, éste regresará a un volumen inicial V0 corresponde a una presión inicial P0.
3. Ponga arriba del émbolo la pesa más pequeña y presione ligeramente, Repita el proceso con la pesa grande y por ultimo coloque las dos pesas siguiendo el mismo procedimiento de la primera y segunda vez.
4. Anote los Volúmenes correspondientes a las presiones.

P1 = P0 + Ppesa 1

P2 = P0 + Ppesa 2

P3 = P0 + Ppesa 1 y2

Segunda Parte

1. Monte la jeringa procurando que el nivel del agua esté arriba del volumen de aire de la jeringa. Presione ligeramente y tome el volumen V0 que será la temperatura ambiente del agua, para una presión P0 constante.
2. Agite y Caliente el agua hasta 40 °C, Presione ligeramente y tome el Volumen correspondiente a la Temperatura
3. Continúe calentando el agua, agitando y anotando los volúmenes a temperatura de 60 °C, 80 °C y temperatura de ebullición del agua.

Tercera Parte

1. Inicia de igual forma que la segunda parte.
2. Se calienta y agita hasta los 40 °C y ponga la pesa chica, oprima ligeramente y capture V1T1P1
3. Se continúa el procedimiento hasta los 60 °C y se coloca la pesa grande y se tome V2, T2, P2.

Cuestionario

1. Llene la tabla de datos y resultados.

1. (Tablas Anexas).

1. Con los datos obtenidos de la primera parte, construya las gráficas de  V-P y T-V, indicando el nombre de cada una de ellas.

1. (Graficas Anexas).

1. De la segunda parte, analizando la gráfica, si el gas se expande, su presión tendrá que: Disminuir.
2. De la segunda parte, analizando la gráfica, para que un gas se expanda, su temperatura tendrá que: Aumentar.
3. Analizando las tablas de resultados, los valores de PV, V/T y PV/T,       ¿Por qué no son constantes?

1. Estos no son constantes ya que fueron sometidos a distintos escenarios en los que su presión y volumen fueron afectados por los efectos que las leyes de los gases describen.

Tablas

Primera Parte

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