Densidad de un gas

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Practico 4
-Densidad de un gas-

Objetivo: - Determinar la densidad de un gas.

Fundamento teórico
Densidad: La densidad es una propiedad general de todas las sustancias. No obstante su valor es específico para cada sustancia, lo cual permite identificarla o diferenciarla de otras. Es una propiedad intensiva y su valor depende de la temperatura y de la presión. Se define como lamasa de una sustancia presente en la unidad de volumen: d: m/v.
Se acostumbra a expresar la densidad de los líquidos y sólidos en g/mL o g/cm3 y la densidad e los gases en g/L.

Volumen: Espacio ocupado por un cuerpo, ya sea éste sólido, líquido o gaseoso. El volumen de un cuerpo está en proporción directa con la temperatura y en proporción inversa de la presión, relacionándose con la masaa través de la densidad del cuerpo en cuestión.

Temperatura: Propiedad macroscópica de los cuerpos o sistemas referida a un nivel térmico relacionado con la energía cinética de las moléculas que lo constituyen, por lo que se interpreta como medida de la energía cinética medida de dichas moléculas. La variación de la temperatura va acompañada, por regla general, de transformacionesfísicas que afectan, por ej., al volumen, la resistencia, etc. La determinación del nivel térmico se lleva a cabo mediante el empleo de dispositivos denominados termómetros, y gracias al empleo de diversas escalas de temperatura.

Presión: Relación entre una fuerza F y la superficie S sobre la que dicha fuerza actúa en dirección perpendicular. Se expresa mediante: p = F/S, siendo su ecuacióndimensional p = F/S = M.L-1.T-2 (donde M = masa, L = longitud y T = tiempo). Para su medición se emplean diversas unidades entre las que se destacan la dina por centímetro cuadrado (dyn/cm2), la baria o microbar (sistema cgs) y el neutonio por metro cuadrado (N/m2) del sistema MKS. Se emplean asimismo el bar (106 barias) y el milibar, mbar (10-3 bar) además de la atmósfera, el mm de Hg o torry y laatmosférica técnica o métrica (atm) La determinación de su magnitud se lleva a cabo mediante el empleo del barómetro, manómetro y el vacuómetro.

Presión de vapor: La que un vapor que se encuentra en equilibrio dinámico con un sólido o líquido a una temperatura cualquiera y que depende únicamente de dicha temperatura y no del volumen.

Materiales y sustancias: tapón perforado con alambre decobre, probeta, embudo, tubo para gases, probeta de 10 mL, termómetro, barómetro, tabla de P vapor de agua, cinta de magnesio, agua, HCl 4 mol/L.

Procedimiento:
1. Tome un troxzo de cinta de Magnesio, y colóquelo en el tapón perforado, mediante un alambre de cobre. Trate de que quede lo más firme posible.
2. Llene la probeta con agua.
3. Usando un embudo coloque en el tubo para gasesaproximadamente 10 mL de solución de HCl 4M.
4. Agregue lentamente agua, lavando las paredes del tubo hasta llenarlo totalmente. Trate que no se mezcle el HCl con el agua, y que no quede aire en el tubo para gases.
5. Coloque el tapón con cinta de magnesio en el tubo para gases, (observe que va a desplazar un poco de agua, evitando así cualquier burbuja de aire.
6. Tape el orificio deltapón con el dedo pulgar e invierta el tubo colocándolo en la probeta con agua. Introduzca su dedo en el agua, y sáquelo cuando el tapón está debajo del agua. ( Figura 1)
7. Observe lo que ocurre dentro del tubo. Registre las observaciones.
8. Cuando se “consuma” todo el magnesio, espere 5 minutos para que el gas se termostatise.( Figura 2)
9. Iguale niveles del agua de la probeta y deltubo para gases, y mida el volumen de gas obtenido. Anótelo en su tabla de datos. ( Figura 3)
10. Mida la temperatura del agua y la presión exterior y anótelos en la tabla de datos.
11. Lea en la tabla correspondiente la presión de vapor del agua a esa temperatura.
12. Mueva el tubo para gases hacia arriba y hacia abajo, sin sacarlo del agua, y observe el volumen del gas.
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