Práctica quimica N° 1 - Leyes de los gases. esime

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
INGENIERIA EN COMUNICACIONES Y ELECTRÓNICA

LABORATORIO DE QUÍMICA APLICADA
Práctica N° 1 Leyes de los gases.


Grupo: 2CM7

Equipo: 2

Nombres: Pineda Armando



10/02/2014


Objetivo: El alumno demostrará con los datos obtenidos en el laboratorio, las leyes de Boyle, Charles-GayLussac y la ley Combinada del estado gaseoso.
Consideraciones teóricas:
Los estados de agregación de la materia son 3: el sólido, el líquido y el gaseoso. El sólido es aquel cuyos cuerpos tienen una forma y volumen establecido a cierta temperatura y presión; por otro lado existen los fluidos, que son los gases y los líquidos. Los líquidos tienen un volumen establecido, pero no forma, y los gasesno tienen ni forma ni volumen, ya que un gas llenara siempre totalmente cualquier contenedor donde se encuentre.
Los gases, por motivos de estudio puede clasificárseles en dos: a) Los gases ideales, y b) Gases no ideales o gases reales. Los gases ideales obedecen siempre un conjunto de reglas y leyes, ya que el volumen ocupado por las propias moléculas es insignificante en comparación con elvolumen total, lo cual es válido para todas las temperaturas y presiones. Por otra parte los gases reales solo cumplen con las leyes a bajas presiones, ya que tanto el volumen de las moléculas como el total del gas dependen de su naturaleza, de la temperatura y la presión gaseosa.
Aunque todo esto debería considerarse hipotético, debido a que todas las moléculas ocupan un volumen en el espacio yejercen atracciones entre ellas mismas, en algunos casos son factores insignificantes y pueden considerárseles como gases ideales.
Ley de Boyle:
En 1662, Robert Boyle estableció, “el volumen de cualquier cantidad definida de gas a temperatura constante variaba inversamente a la presión ejercida sobre él”.
Por lo tanto se puede decir que a temperatura constante el volumen es inversamenteproporcional a la presión.
V∝1/P
V=K_1/P
De donde V es el volumen, P la presión del gas y K_1 es una constante de proporcionalidad cuyo valor depende de la temperatura, el peso del gas, su naturaleza y las unidades en que P y V estén expresadas.
Esta relación al ser graficada es denominada como gráfica isométrica P-V.
La ecuación anterior conduce a lo siguiente:
PV=K_1
De lo cual se deduce que, si enun instante la presión y el volumen son P_1 "y" 〖 V〗_1, mientras que en otro son P_2 "y" V_2, se cumple a temperatura constante que:
P_1 V_1=K_1=P_2 V_2
∴ P_1/P_2 =V_2/V_1
Ley de Charles o Gay-Lussac:
Charles en 1878 observo que el hidrogeno, aire, dióxido de carbono y oxígeno se expandían en igual proporción al calentarlos desde 0° a 80°C manteniéndolos a presión constante. Sin embargo,fue Gay-Lussac quien en 1802 encontró que todos los gases aumentaban igual volumen por cada grado de elevación de temperatura, y que este incremento era aproximadamente 1⁄273.15 el volumen del gas a 0°C. Por lo tanto, si designamos el volumen del gas a 0°C como V_0 y el volumen a t°C como V, podemos escribir de acuerdo a Gay-Lussac:
V=V_0+t/273.15 V_0
V=V_0 ((273.15+t)/273.15)
Esta ecuaciónfunciona para temperatura en °C, pero existe una escala llamada Kelvin, cuyo factor de conversión es T=273.15+t, por lo cual puede sustituirse y simplificar la ecuación:
V=K_2 T
En esta ecuación expresa que “el volumen de una cantidad definida de gas a presión constante es directamente proporcional a la temperatura absoluta”, donde K_2 es un factor de proporcionalidad determinado por la presión, lanaturaleza del gas y las unidades de V.
A cada una de las rectas obtenidas al graficar esa ecuación se le conoce como isobara, donde la pendiente es tanto mayor como menor es su presión.
De la ecuación puede deducirse que si se enfría un gas a 0°K su volumen se reducirá a cero, lo cual nunca sucede, ya que mucho antes de que un gas alcance 0°K se licúa o solidifica.
Ley combinada de los...