laboratorio-7 quimica

7/26/2019 laboratorio-7 QUIMICA

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERAFacultad de Ingeniera de Petrleo Ga Natural ! Petro"u#ica

FECHA DE ENTREGA FECHA DE ENTREGA

FFECHA DE ENTREGACHA DE

GASES

PQ 112-B

QUMICA 1 - Laboratorio 7


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Gases

TEMA

Sptimo Laboratorio

N DE LABORATORIO

Gustavo Javier Prez Contreras . Jo!" Carmo!a Casimiro# Juan Vaenzuea !orres. $%&tar'o C&(&i&a!)a Cor*o+a#

GR,$O N- ./ INTEGRANTES

GON0ALES 1A$O

$ROFESOR

2 *e No+iembre *e% 34.5

FECHA DE EJEC,CION DEL LABORATORIO

3. *e No+iembre *e% 34.5

FECHA DE ENTREGA


QUMICA 1 - Laboratorio 7


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I. ObjetivosEstudiar algunas propiedades y leyes de los gases. Ampliando los conocimientos

sobre las propiedades de los gases como la comprobacin de las leyes empricas

de Boyle-Mariotte, Charles y velocidad molecular.

II. Introduccin:

Aunque vivimos inmersos en un gas, el aire que orma la atmsera, pocasveces reparamos en !l. "tro tanto ocurre con la mayora de los gases quese nos presentan diariamente# el vapor de agua al cocinar, el di$ido decarbono que se orma en la combustin o el butano que sale de la cocina#normalmente no se ven y si uno se i%a en ellos, al inal se me&clan con elaire y parece que desaparecen. El primer cientico que se i% en los gases,e incluso invent la palabra gas ue el ilsoo belga 'an (elmont.

)na ve& que se reconocieron los gases como sustancias materiales, se

comen& su estudio sistem*tico. En muchos sentidos, los gases son laorma de materia que es m*s *cil entender. Aunque dierentes sustanciasgaseosas puedan tener muy distintas propiedades qumicas, se comportande orma muy similar en lo que a sus propiedades sicas respecta. En estetema tomaremos por ob%eto de estudio y veremos sus enmenos ypropiedades que estos presentan.

QUMICA 1 - Laboratorio "


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III. Fundamento terico:

Propiedades Generales del Estado Gaseoso

Compresin: El volumen que ocupa un gas se puede reducir *cilmente mediantela accin de una uer&a e$terna, esto debido a la e$istencia de grandes espaciosintermoleculares.

Expansin: )n gas ocupa todo el volumen del recipiente que lo contiene, debido

a que las mol!culas poseen una alta energa cin!tica.

Difusin: Consiste en que las mol!culas de un gas se distribuyan en un slido,lquido o gas+ debido a su alta energa cin!tica y alta entropa.

Efusin: Es el proceso de escape, derrame o laminado de un gas a trav!s de unagu%ero ino de una placa delgada a temperatura y presin constantes.

tmlisis: Es la separacin de los componentes de una me&cla gaseosa pordiusin a trav!s de una membrana porosa, el m*s ligero se diunde a trav!s deella y el m*s pesado no puede diundirse a trav!s de la misma.

!ariables Caracter"sticas del Estado GaseosoEl comportamiento de un gas, es independiente de su composicin qumica y sedescribe mediante tres par*metros termodin*micos los cuales son# resin,'olumen y emperatura.

Presin #P$



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)n gas e%erce presin debido al choque incesante de las mol!culas contra lasparedes interiores del recipiente que lo contiene. a presin de un gas semaniiesta en dierentes direcciones con igual intensidad en cualquier parte interiordel recipiente que lo contiene.

Patmosf rica 1atm760mmHg760 torr 101.3 kPa

En las leyes del Estado gaseoso se utili&an presiones absolutas#

Pabsoluta=Patmosf rica+Pmanom trica

!olumen #!$El gas debido a su alta energa cin!tica ocupa todo el volumen del recipiente, porlo cual su volumen es igual al volumen del recipiente que lo contiene.

%emperatura #%$Es la medida de la agitacin de las mol!culas del gas, en las leyes del estadogaseoso se utili&an slo escalas absolutas, en el /0 la temperatura se mide en1elvin 234.

3 5 oC 6 789

G& 'E(/on los gases que e$isten en la naturale&a, cuyas mol!culas est*n su%etas a lasuer&as de atraccin 2mnima4 y repulsin. /olamente a ba%as presiones y altas



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temperaturas, las uer&as de atraccin son despreciables y se comportan comogases ideales.

Ecuacin de !an der )alls

(P+ n2a

V2 ) (Vnb )=RTn

:onde# # resinn # ;< de mol-g' # 'olumen # emperaturaa y b # /on par*metros moleculares del gas real que caracteri&an la

estructura y propiedades de sus mol!culas.:e lo anterior se tiene#Pgasreal


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e ;o todas las mol!culas de un gas, tienen la misma velocidad, por consiguienteno tienen la misma energa cin!tica, pero el promedio de la energa cin!tica esproporcional a la temperatura absoluta.

Ecuacin de +olt,man

Ek=3

2kT 1#Constante de Bolt&man5

R

No=1.38.10

23 J

molg . K

Procesos Gaseosos 'estrin-idos/on aquellos procesos que se reali&an a masa constante 2isom*sico4 y adem*s seconsidera alguna variable de proceso constante#

Procesos Isot*rmicos/e reali&an a temperatura constante.

Procesos Iscoros/e reali&an a volumen constante.

Procesos Isobricos/e reali&an a presin constante.

(e/es de los Gases Ideales

(e/ de +o/le

Esta ley nos permite relacionar la presin y el volumen de un gas cuando latemperatura es constante.

a ley de Boyle 2conocida tambi!n como de Boyle y Mariotte4 establece quela presin de un gas en un recipiente cerrado es inversamente proporcional alvolumen del recipiente, cuando la temperatura es constante.

o cual signiica que#

El volumen de un gas es inversamente proporcional a la presin que se le aplica#

En otras palabras#

/i la presin aumenta, el volumen disminuye.

/i la presin disminuye, el volumen aumenta.

Esto nos conduce a que, si la cantidad de gas y la temperatura permanecenconstantes, el producto de la presin por el volumen siempre tiene el mismo valor.

http://www.profesorenlinea.cl/biografias/boylerobert.htmhttp://www.profesorenlinea.cl/biografias/boylerobert.htm


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Matem*ticamente esto es#

P1V

1=P

2V

2=k

o cual signiica que el producto de la presin por el volumen es constante.

(e/ de C0arles

Mediante esta ley relacionamos la temperatura y el volumen deun gas cuando mantenemos la presin constante.

e$tualmente, la ley airma que#

El volumen de un gas es directamente proporcional a latemperatura del gas.

En otras palabras#

/i aumenta la temperatura aplicada al gas, el volumen del gasaumenta.

/i disminuye la temperatura aplicada al gas, el volumen delgas disminuye.

Como lo descubri Charles, si la cantidad de gas y la presin permanecenconstantes, el cociente entre el volumen 2'4 y la temperatura 24 siempre tiene elmismo valor 234 2es constante4.

Matem*ticamente esto se e$presa en la rmula


ma/or temperatura1ma/or volumen.


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V1

T1=

V2

T2=k

o cual signiica que el cociente entre el volumen y la temperatura es constante.

(e/ de Ga/2(ussac

Esta ley establece la relacin entre la presin24 y la temperatura 24 de un gas cuando el volumen2'4 se mantiene constante, y dice te$tualmente#

a presin del gas es directamente proporcional a

su temperatura.

Esto signiica que#

/i aumentamos la temperatura, aumentar* lapresin.

/i disminuimos la temperatura, disminuir* lapresin.

/i lo llevamos al plano matem*tico, esto quedademostrado con la siguiente ecuacin#

P1

T1=

P2

T2=k

a cual nos indica que el cociente entre la presin y la temperatura siempre tieneel mismo valor+ es decir, es constante.

:ebemos recordar, adem*s, que esta ley, al igual que la de Charles, est*e$presada en uncin de la temperatura absoluta, y tal como en la ey de Charles,las temperaturas han de e$presarse en grados 3elvin.

Ecuacin General de los Gases IdealesP

1.V

1

T1=

P2.V

2

T2=k


ma/or temperatura1ma/or presin.


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# resin.'# 'olumen.;# n@mero de moles.#constante universal de los gases ideales.# emperatura.

Presin o %ensin de !aporEs la m*$ima presin que e%erce el vapor de un lquido a cierta temperatura, estoocurre cuando se igualan las velocidades de evaporacin y condensacin.a presin de vapor de un lquido, solo depende de la temperatura y no de lacantidad de lquido.

3umedad 'elativaEs el porcenta%e de saturacin del vapor de agua en un determinado ambiente.

HR=P

VH

2O

PVH2O

xo

.100

HR 5 orcenta%e de humedad relativa

PVH

2O 5 resin que e%erce el vapor de agua

PVH2Ox

o

5 resin de saturacin del vapor de agua a

una determinada temperatura

Difusin Gaseosa



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Es el enmeno por el cual las mol!culas de un gas se distribuyen uniormementeen otro gas.

(e/ de %0omas Gra0amEn las mismas condiciones de presin y temperatura, las velocidades de diusinde dos gases son inversamente proporcionales a las races cuadradas de susmasas moleculares.

VJ

V!

= "

!

"J

;ota#

El gas de menor masa molecular se diunde con mayor velocidad.

a velocidad de diusin de un gas es# V=#olumendel gas

tiem$o

ara un mismo volumen se cumple que los tiempos de diusin son

proporcionales a la ra& cuadrada de las masas moleculares o densidades.

Cuando los gases se diunden en tiempo iguales, se cumple que los

vol@menes de diusin son inversamente proporcionales a la ra& cuadrada delas masas moleculares o densidades.



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I!. Parte experimental:

EXPERIMENTO 1

$ateriale$

1 tubo %on brazo atera %on su ta&'n (e )ebe* %on

su %one+i'n (e ,anuera ter,ina %on tubo (evi(rio.



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1 &era (e (e%anta%i'n oe,bu(o (e se&ara%i'n.

1 &robeta (e / ,.

0 &inzas &ara )ar.

1 so&orte (e &ie.

1 anio so&orte.

1/ ra,os (e %arbonato (e

so(io 2s'i(o3. !rozos &e4ue5os (e ranaas

(e zin%.

1 6ras%o (e 0// , (e C "M.

1 baanza.

!ubos (e ensa8o %on sus %or%9os

res&e%tiva,ente.

Procedi#iento$

Generador de Gas N1%

Coo%ar : (e %arbonato (e so(io en e enera(or(e tubo (e ensa8o 2i,&io 8 se%o3.



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!ena (is&uesto " , (e C a"M en su &robeta.

!o,e : tubos (e ensa8o %on sures&e%tiva ra(ia.

Lenar uno (e eos %on as :;bserve 4ue su%e(e. Pue(ere&etir &ara enerar ,=s as*e%9an(o nueva,ente 1 , ,=s(e =%i(o.

?e%oe%tar e as &or (es&aza,iento (e aire enos tubos (e ensa8o restantes 2se%os 8 i,&ios3*%oo%a(os verti%a,ente en 6or,a %orre%ta &ores&a%io (e :/ se. Ca(a uno e in,e(iata,entet=&eo.

Generador de Gas N2%QUMICA 1 - Laboratorio "


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Poner en e tubo (e ensa8o (e

brazo atera 2i,&io 8 se%o3* 1.(e zin%.

?e&etir os @te,s b* %* (* e* 6 (e&ro%e(i,iento anterior2enera(or (e Gas B13.

Para re%oe%tar e as en ostubos (e ensa8o* &onerosverti%a,ente bo%a aba)o 8re&etir e @te, D (e &ro%e(i,iento anterior.

Las rea%%iones 4u@,i%as (e as 1 8 as 0 son$

Gas1$

a0C>: E C 0aC E 0/ E

Gas0$

Fn E 0CL FC0 E

Preuntas Gas 1 2C>03 Gas 0 203


C>0

0


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Hs soube en auaInsoube Insoube

Hs =%i(a o b=si%a asou%i'n

4cida

Ku & es 7HU!?>.

>or!iene un ooriera,ente a&i%ante.

ino(oro

Ke 4ue,a o %o,bustiona. o su%e(i' oin(i%a(o en au@a (eaboratorio.

Observaciones:

Hs insoube 8a 4ue en a,bos %asos 9a8 (es&ren(i,iento (e as 8o nota,os %on burbu)eo en e aua.

Ke obtuvo un as in%ooro 2C>03 4ue a %ontenerse en un tubo (eensa8o 8 &osterior,ente a a%er%arse a un ,e%9ero (e unsen noo%urr@a %o,busti'n.

Ke obtuvo un as in%ooro 203 4ue %ontuvo en un tubo (e ensa8o8 &osterior,ente a a%er%arse a un ,e%9ero (e unsen o%urre una

&e4ue5a e+&osi'n &ro(u%to (e a %o,busti'n (e as.



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Conclsiones del e!"eri#en$o6

Las &ro&ie(a(es (e os ases (ieren (e unos a otros %o,o

%onse%uen%ia a 6or,a %o,o est=n or(ena(as 8 os ti&os (e ena%e(e as sustan%ias 4ue %ontienen.

EXPERIMENTO 2

e,ostra%i'n (e a e8 (e Gra9a, (e a (i6usi'n aseosa

$ateriale$

!ubo (e vi(rio &8re+ (e


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Coo%ar en 6or,a si,ut=nea os ta&ones a %a(a uno (e ose+tre,os (e tubo (e vi(rio (e bservar %ui(a(osa,ente a su&er%ie interna 9asta ubi%ar 4uee,&ieza a 6or,arse un anio ban%o (e %oruro (e a,onio.

?etirar in,e(iata,ente os ta&ones 8 en)uaaros %on aua (e%a5o &ara evitar 4ue e aboratorio se ene (e 9u,o ban%oirritante.

Me(ir %on una rea a (istan%ia (es(e e anio ban%o 9asta ee+tre,o (e tubo en 4ue se %oo%' e ta&'n e,bebi(o en C 8an'teo %o,o (1D* 9aa o ,is,o 9a%ia e otro e+tre,o 8 an'teo%o,o (0D.

Dato ! o&er'acione del e()eri#ento%

!o,a,os e tie,&o %on un %ron',etro &ara saber %u=nto tie,&o se (e,oranen (i6un(irse os ases 8 ueo (e observar e anio (e %oruro (e a,onio %oorban%o* ,e(i,os as (istan%ias 4ue re%orrieron as ,o%uas (e C 8 :. Para4ue e e+&eri,ento tena ,e)ores resuta(os as sou%iones (eben ser ,u8%on%entra(as.

*Cl + N*,N*-Cl



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C.lculo ! reultado%

Po(e,os &re(e%ir a rea%i'n en 4u &unto (e tubo se en%ontrar=nos ases* as@ %o,o ta,bin en %uanto tie,&o 8 sus veo%i(a(esres&e%tivas %on a e%ua%i'n (e Gra9a,$

Po(e,os es%ribir$V1

V2=d1

d2

Por o 4ue$ 1$ C 0$ :

M1:".


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Reultado terico% d/% /0123 d4% 4-153

Reultado e()eri#ental% d/% /313 d4% 4613

*Cl N*,

1. 0".

7ie#)o% 4 #inuto

Concluione del e()eri#ento%

La e8 (e Gra9a, es ti &ara &re(e%ir os resuta(os (e un 6en',eno ,u8%ara%ter@sti%o (e os ases 4ue es a (i6usi'n. !a,bin 9e,os %o,&roba(o 4ueos resuta(os te'ri%os (ieren (e os resuta(os reaes &or (i6erentes 6a%tores.

V1 Concluione generale%

Con este aboratorio 9e,os a&ren(i(o as (i6erentes &ro&ie(a(es(e os ases tanto %o,o sus %ara%ter@sti%as. e,os 9e%9o %=%uoseste4uio,tri%os 8 ta,bin (i6eren%ia,os o 4ue es un as i(ea(e un rea* estu(ian(o sobre to(o a e%ua%i'n (e esta(o 8 e8 (e(i6usi'n (e Gra9a,.

VI1 8I8LIOGRAFA

Qu@,i%a ana@ti%aKe+ta e(i%i'nGar8 . C9ristian

Qu@,i%a enera%i,a e(i%i'n



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Petru%%i Qu@,i%a

%i,a e(i%i'n

C9an Qu@,i%a$ La %ien%ia %entra

e%i,o&ri,era e(i%i'nroRn* LeMa8* ursten* Mur&98


laboratorio-7 quimica

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