Comportamiento Gaseosos

COMPORTAMIENTO DE SISTEMAS GASEOSOS
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Sebastián Tovara, Christian Rojasb, Daniel Ordoñezc
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asebastovarm@gmail.com, bchristian_rojas_21@hotmail.com, cdanieloh2409@hotmail.com
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Universidad del valle, Facultad de Ciencias Naturales y Exactas,Departamento de Química, Cali – Colombia
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Fecha de realización: 24 de octubre del 2012
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Fecha de entrega: 7 de octubre del 2012
RESUMEN Experimentalmente se analizó algunas propiedades características de los gases como compresibilidad, difusión, volumen y forma indefinida mediante elcomportamiento que presentan con base en sus leyes, se comprobó que la ley de Boyle expresa que el volumen es inversamente proporcional a la presión, la ley de Charles, el volumen es directamente proporcional a la temperatura absoluta y la ley de difusión de Graham, la velocidad de difusión de los gases es inversamente proporcional a la raíz cuadrada del peso molecular .
1. DATOS, CALCULOS Y RESULTADOSLey de Boyle
Para comprobar la ley de Boyle se utilizó un tubo en forma de J al cual se adicionó agua (jeringa de 15 cm) a una de sus boquillas (el diámetro del tubo interno fue de 0.02 cm) mientras que en la otra se tapó, como se muestra en la siguiente figura.


Figura 1. Ilustración de la ley de Boyle.
Realizado el procedimiento se obtuvieron los siguientes datos, donde la medida 1corresponde a los valores iniciales cuando las columnas de agua están niveladas y la presión del sistema es debida solo a la presión atmosférica local.
Tabla No 1. Medida del volumen de agua y aire en un tubo en forma de J. Ley de Boyle.
Medida | Columna de Agua (h) | Columna de aire (ha) |
| V (cm3) agregado | V (cm3) Total | L(cm) |
1 | 1 | 1 | 19 |
2 | 1 | 2 | 18.8 |
3 | 1 | 3 |18.6 |
4 | 0.6 | 3.6 | 18.4 |
Hallando el volumen de la columna de aire para cada una de las mediciones se tiene:
1. V= π (0.01)2 *19 = 0.00596 cm3
2. V= π (0.01)2 *18.8 =0.00590 cm3
3. V= π (0.01)2 * 18.6 =0.00584 cm3
4. V= π (0.01)2 * 18.4 =0.00578 cm3

Altura de la columna de agua calculada
Medida1:
h*= 1.0 g/mL x 1 mmH2O / 13.6 g/ml
=0.0735 mmH2OReemplazando tenemos:
Pcolumna de agua= 1.0 x 9.8 x 0.0735
=0.7203 mmHg
Medida 2:
h*= 1.0 g/mL x 2 mmH2O / 13.6 g/ml
=0.1470 mmH2O
Pcolumna de agua= 1.0 g/ml x 9.8 m/s2 x 0.1470
=1.441 mmHg
Medida 3:
h*= 1.0 g/mL x 3 mmH2O / 13.6 g/ml
=0.2205 mmH2O
Pcolumna de agua= 1.0 g/ml x 9.8 m/s2 x 0.2205
=2.161 mmHg
Medida 4:h*= 1.0 g/mL x 3.6 mmH2O / 13.6 g/ml
=0.2647 mmH2O
Pcolumna de agua= 1.0 g/ml x 9.8 m/s2 x 0.2647
= 2.594 mmHg
Obteniendo la presión de la columna de agua se halla la presión del sistema así:
Presion del sistema
Medida 1 = 757.56 mm Hg + 0.7203 mmHg
=758.28 mmHg
Medida 2 =757.56 mm Hg + 1.441 mmHg
=759.00 mmHg
Medida3 =757.56 mm Hg + 2.161mmHg
=759.72 mmHg
Medida 4 =757.56 mm Hg + 2.594 mmHg
=760.15 mmHg
Tabla No 2. Resultados de volumen y presión del sistema.
Volumen de columna de aire V (cm3) | Presión del sistema(Patm+ Pcolumna de agua)(mmHg) |
0.00596 | 758.28 |
0.00590 | 759.00 |
0.00584 | 759.72 |
0.00578 | 760.15 |
Para hallar la constante deproporcionalidad se realiza lo siguiente:
1. K = 758.28 x 0.00596 =4.519
2. K = 759.00 x 0.00590 =4.478
3. K = 759.72 x 0.00584 =4.436
4. K = 760.15 x 0.00578 =4.393
Tabla No 3. Resultados de volumen y presión al invertir el volumen.
P (mmHg) | 1/V (ml) |
758.28 | 167,78 |
759.00 | 169,49 |
759.72 | 171,23 |
760.15 | 173,01 |
Con los anteriores resultados...