Determinación del volumen molar del oxígeno

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DETERMINACIÓN DEL VOLUMEN MOLAR DE UN GAS
DESCOMPOSICIÓN TÉRMICA DEL CLORATO DE POTASIO

Shary Alejandra Gómez Ariza y Mercy Liliana Viasus Poveda

RESUMEN

El volumen molar es el volumen ocupado por un mol de cualquier gas en ciertas condiciones de presión y temperatura. Este puede ser calculado experimentalmente teniendo en cuenta el volumen y la masa de gas producido en una reacciónquímica. El presente trabajo es un análisis de algunas propiedades de los gases, específicamente del oxígeno obtenido por la descomposición térmica del clorato de potasio usando como catalizador el óxido de manganeso (IV). Asimismo, se pretende determinar el volumen molar de dicho gas a condiciones normales teniendo en cuenta la estequiometria y la ecuación de los gases ideales. El oxigeno obtenidofue recogido sobre agua, equilibrando las presiones, y siendo el volumen obtenido equivalente al desplazamiento de ésta última.

Palabras claves: volumen molar, presión, temperatura, oxígeno, propiedades de los gases.

ABSTRACT

The molar volume is the volume occupied by one mole of any gas under certain conditions of pressure and temperature. This can be experimentally calculated taking intoaccount the volume and mass of gas produced in a chemical reaction gas. This paper is an analysis of some properties of gases, specifically oxygen obtained by the thermal decomposition of potassium chlorate as a catalyst using manganese oxide (IV). It also seeks to determine the molar volume of the gas taking into account the stoichiometry and the ideal gas equation. Oxygen obtained was collectedon water, balancing the pressure and volume being obtained equivalent to displacement of the latter.

Key words: molar volume, pressure, temperature, oxygen, properties of gases.

INTRODUCCIÓN

Cuando se habla de volumen molar se hace referencia al volumen ocupado por un mol de cualquier gas, el cual, a condiciones normales de presión y temperatura es de 22,4 litros para cualquier gas.Por medio de una reacción química se puede obtener un gas y establecer su volumen molar realizando los cálculos respectivos, haciendo uso de las ecuaciones de gases planteadas por Boyle, Gay-Lussac, Dalton, entre otros.. Para esta práctica se tomó como base las descomposición del clorato de potasio para la producción de oxigeno.

El clorato de potasio (KClO3) es una oxisal de cloro que sedescompone al calentarla en cloruro de potasio y oxigeno molecular. El clorato funde a 368,4 ºC y se descompone a 400 ºC. El cloruro de potasio tiene un punto de fusión de 776 ºC y se evapora a 1500 ºC. El método de calentamiento utilizado está basado en éstas propiedades de las dos sales. Para acelerar el proceso se usa dióxido de manganeso como catalizador ya que este aumenta la tasa de descomposiciónde la sal, es decir, incrementa la velocidad de reacción.

La diferencia de peso antes y después de la descomposición corresponde a la masa de oxígeno que se desplazó, lo cual permite calcular la cantidad de éste presente en el clorato de potasio. El volumen del gas se determina por desplazamiento de agua a un vaso de precipitado, el cual es posteriormente medido con una probeta.

Con losdatos anteriores, es posible calcular la densidad del gas en las condiciones ambientales del laboratorio. Para corregir el valor obtenido a condiciones normales de presión y temperatura usando la ecuación de estado de los gases ideales se deben conocer la presión atmosférica y la temperatura ambiente.

A continuación se hará mención de los instrumentos empleados durante la práctica así como delprocedimiento seguido y posteriormente se presentarán los resultados, los cálculos del volumen molar y sus respectivos análisis.

MATERIALES Y MÉTODOS

Los reactivos utilizados fueron el clorato de potasio y el dióxido de manganeso que, como se mencionó anteriormente, actuó como catalizador.

Fue necesario hacer uso de un tubo de ensayo con desprendimiento y tapón, mangueras, un balón...
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