Determinación Experimental Del Estado Termodinámico De Un Sistema Gaseoso

DETERMINACIÓN EXPERIMENTAL DEL ESTADO TERMODINÁMICO DE UN SISTEMA GASEOSO



DETERMINACIÓN EXPERIMENTAL DEL ESTADO TERMODINÁMICO DE UN SISTEMA GASEOSO
01 de febrero del 2012

OBJETIVO:
Medir experimentalmente los valores de las variables termodinámicas que fijan el estado de un sistema gaseoso.
Determinar experimentalmente el rendimiento (%) de una reacción química.
Aplicar el métodode recolección de gases por desplazamiento de agua.
Aplicar de forma experimental las leyes las leyes de los gases ideales.
Interpretar el carácter fenomenológico de la termodinámica.

HIPOTESIS: Las condiciones finales del sistema no serán las mismas y variarán de acuerdo a las variables intensivas que intervienen en la reacción en este caso la temperatura. Al aumentar la temperatura enla reacción variará el volumen del gas demostrando así la ley de Charles y Gay Lussac de los gases.

MÉTODO EXPERIMENTAL:
Producción de nitrógeno en fase gaseosa a partir de la reacción entre ácido sulfámico y nitrito de sodio.
NaNO2 + HSO3NH2 ------------> NaHSO4 + N2 + H20




CÁLCULOS Y RESULTADOS
TEMPERATURA: 23 ° C
1.- Datos experimentales

2.- Numero de moles de nitrógenoque se esperan teóricamente de la reacción.
0.1 g NaNO2 x x = 0.0406 g
= = 1.44x10-3 mol de N2
3.- Cantidad de nitrógeno, en moles, formado durante los experimentos realizados.
PV=n. R. T n===1.01x10-3 mol de N2
V=34 mL=0.034 L
R=0.082
T=29 ºC =302.15 K

V=43 mL=0.043 L n= =1.30x10-3 mol de N2
R=0.082
T=29 ºC =302.15 K



3.-
V=48mL=0.048 L n= =1.32x10mol de N2
R=0.082
T=40 ºC =313.15 K

4.- Tabla de resultados del experimento

5.- Rendimiento teórico de la reacción involucrada, de su ecuación química.
0.026 g gg gg
0.17g gg
0.0406 g gg gg
0.15g gg
0.1g g gNaNO2 + HSO3NH2 NaHSO4 + N2 + H2O
1.44 x10-3 mol
1.44 x10-3 mol
1.44 x10-3 mol
1.54 x10-3 mol
1.44 x10-3 mol

Reactivo limitante
Gramos deHSO3NH2 y NaNO2
HSO3NH2
0.6 g---100 ml
x-------50 ml
n= g/PM
n=0.15g/97.09g/mol
=1.54x10-3 mol
x=0.3 g
n= g/PM
n=0.1g/68.99g/mol
=1.44x10-3 mol
n= g/PM
n= 0.3g /97.09g/mol
RENDIMIENTO TEÓRICO
0.1 g NaNO2 x x = 0.0406 g =
1.44x10-3 mol de N2
0.1 g NaNO2----68.99 g/mol
x--------------------120 g/mol NaHSO4
X=0.17 g NaHSO4
6.- RENDIMIENTO PORCENTUAL DEL N2RENDIMIENTO 1=x100=70.13%

RENDIMIENTO 2=x100= 91%

RENDIMIENTO 3=x100=92.4%

7.-Porcentaje de error en cada uno de los experimentos.
x 100=30%
x 100=9.7%
x 100=7.5 %
8.- ¿Qué efecto tiene la temperatura del baño de agua, en la cantidad de nitrógeno formado explique?
R= Al aumentar la temperatura la cantidad de N2 también aumenta, considerando que la presión permanece constante.9.- Si se añade un exceso mayor de acido sulfúrico corresponde la misma cantidad de nitrito de sodio ¿Que volumen de nitrógeno se formara?
R=será la misma cantidad de nitrógeno 1.44 x10-3 mol, ya que el NaNO2 tendrá la misma cantidad y seguirá siendo el reactivo limitante que se consumirá al 100 % y que determinará la cantidad de N2 a formarse.
10.- ¿Cuántos gramos de NaNO2 deberíaañadirse para asegurar la reacción completa de 0.6 g de ácido sulfaminico?
R= 0.2 g NaNO2, pero en este caso que se tomaron 0.15 g y 0.3 g de ácido sulfaminico se añadirían 0.05 g y 0.2 g de NaNO2.
11.-Explique que leyes de los gases se aplicó y cual fue el objetivo
Ley de charles y gay Lussac
La temperatura es directamente proporcional al volumen de un gas a presión constante.
Esta ley se comprobóexperimentalmente al aumentar la temperatura de ambiente a 40 º C, teniendo como resultado el aumento en el volumen del nitrógeno de 43 a 48 mL.
Ley de Avogadro
Indica que a presión y temperatura constante el volumen de un gas es directamente proporcional al número de moles. En este caso cuando aumento el volumen del N2 de 43 -48 mL aumentó el numero de moles de 1.30 x 10 -3 – 1.32x...