Biologia

TRABAJO PRÁCTICO N°3
ESTEQUIOMETRÍA Y GASES

Objetivos:

º Calcular la densidad del O2 de manera ideal y experimental.
º Calcular la formula minima del KClOx
º Comprobar cualitativamente la ley de Graham.

Reacción en estudio:

KClOx (s) MnO2 KCl (s) + O2 (g) (1)

º El clorato de potasio KClOx se descompone en cloruro de potasio sólido (KCl) y oxigeno gaseoso (O2). Conel fin de acelerar la reacción de descomposición le agregamos un catalizador, el dióxido de manganeso. Los catalizadores, a diferencia de los reactivos, no se modifican durante la reacción química. Es por esto que la masa de MnO2 es constante.
El primer objetivo de nuestro trabajo fue calcular la densidad del O2

Tabla de datos medidos:
Masa tubo y vaso + MnO2 (m1) 44,95g (EA = +-0,02g)
Masatubo y vaso + MnO2 + KClOx (m2) 45,36g (EA = +-0,03g)
Masa tubo y vaso + MnO2 + KCl (m3) 45,2g (EA = +-0,02g)
Volumen de H2O desplazada 104 ml (EA = +- 0,2ml)
Temperatura ambiente 21,5º C (EA = +- 0,5º C)
Presión barométrica 1024hPa
Presión del vapor de agua a 21,5°C 0,0237 atm
Esquema del equipo utilizado:







A.1 Densidad del O2 (g):

Experimental:

º Para calcular ladensidad de manera experimental del O2 debemos calcular su masa y volumen.


Ecuación de la densidad (ρ).

º Partimos de una masa de 0,4064 g de KClOx (s) y una masa de 0,26..? g de MnO2. La diferencia de peso durante la descomposición (1) corresponde a la masa de O2 gaseoso que se desprendió.
masa de O2 gaseoso = m2 – m3
masa de O2 gaseoso = 0,16 gramos

º Para calcular el volumendel O2 hicimos que este desplace agua desde un kitasato a un vaso de precipitados y medimos luego el agua desplazada, esta agua corresponde al volumen de O2.
El KClOx dentro del tubo (junto con MnO2 que actúa como catalizador de la reacción) se calienta para descomponerlo en KCl (s) y O2 (g), el oxígeno liberado va desde el tubo A hasta el kitasato, donde desplaza un volumen de agua. El aguadesplazada se recolecta en un vaso de precipitados. El agua desplazada fue cambiada desde el vaso a una probeta para ser medida dando un volumen de 104 ml = 0,104Litros.
º La densidad del oxigeno ρ = masa de O2 / volumen de agua desplazada
ρ = 0,16g / 104ml
ρ del O2 = 1,54g / L

Ideal:

º Suponiendo que el oxigeno se comporta como un gas ideal, podemos calcular su densidad pormedio de la ecuación de gases ideales:

Ecuación de gases ideales

Donde:
P = la presión que ejerce el gas. En este caso la presión que ejerce el gas (PI) es igual a la presión ambiental (PE), ya que durante el ensayo igualamos ambas presiones elevando el vaso de precipitados hasta que los niveles de agua en el vaso y en el kitasato fueron iguales.

1013hPa --------- 1atmPbarométrica = 1025hPa --------- x = 1,012atm

La PI de gas = 1,012atm corresponde a la suma de la presión que ejerce el oxigeno y la presión que ejerce el vapor de agua.
PI = PAGUA + PO2
Presión atmosférica del vapor de agua:

Fuente bibliográfica: http://neuro.qi.fcen.uba.ar/ricuti/No_me_salen/FLUIDOS/FT_humedad.html
Usando la ecuación de la presión en función de la absorbancia pudimosaveriguar la presión del vapor de agua a nuestra temperatura ambiente (21,5º C).
(Usamos una línea de tendencia exponencial ya que esta era la que menos error tenía)

Y = 0,0079 . e^0,0511x
Y = 0,0079 . e^(0,0511 . 21,5)
Y = PAGUA = 0,0237 atm
Entonces la presión del oxigeno es = PI - PAGUA
PO2 = 1,012atm – 0,0237atm
PO2 = 0,988atm


V = volumen que ocupa el gas, en este caso esevolumen es igual al volumen de agua desplazada desde el kitasato hacia el vaso de precipitados y es igual a 104ml = 0,104L

R = la contaste universal de gases ideales y es igual a 0,08205746 atm . L / mol . k

T = la temperatura a la que se encuentra el gas. En este caso la temperatura del gas (TG) es igual a la temperatura ambiente (TA), ya que durante el ensayo, luego de calentar el KClOx y...