Quimica

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA TOMÁS FRÍAS FACULTAD DE CIENCIAS PURAS CARRERA DE QUÍMICA |
PRÁCTICA DE LABORATORIO Nº 1 |
LEY DE BOYLE |
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Docente: Lic. Ismael ColqueMateria: Fisicoquímica I Sigla: QMC – 213 Estudiante: Alvarez Mollo D. Ivonné |
25/03/2010

Potosí – Bolivia

PRÁCTICA Nº 1
LEY DE BOYLE
1. OBJETIVO.
* Comprobar experimentalmente la ley de Boyle.
2. FUNDAMENTO TEÓRICO.
Los átomos y las moléculasen el estado gaseoso se comportan como centros puntuales de masa que sólo en el rango de las altas presiones y bajas temperaturas son afectadas por las fuerzas atractivas. Fuera de estos límites, las propiedades físicas de un gas se deben principalmente al movimiento independiente de sus moléculas.
Si se considera a un gas contenido en un recipiente, la presión que este ejerce es la fuerza porunidad de área sobre las paredes debido a los impactos elásticos de las moléculas.
En 1662, Robert Boyle descubrió que, a temperatura constante, el volumen de un gas varía inversamente a su presión; esta ley de los gases fue establecida también por Edme Mariotte quince años después.
La ley de Boyle-Mariotte (o ley de Boyle) es una de las leyes de los gases ideales que relaciona el volumen y lapresión de una cierta cantidad de gas mantenida a temperatura constante. La ley señala que el volumen es inversamente proporcional a la presión.
Es decir que si se varía el volumen (V) de una determinada masa (m) de gas, manteniendo la temperatura constante, la presión (P) ejercida por el gas variará de modo que el producto PV permanezca constante
P V = K
K= Constante de proporcionalidad)
Donde lamagnitud de la constante k es función de la cantidad de moles de gas y de la temperatura. Esta ley es una simplificación, particularizada para procesos isotermos, de la ley de los gases ideales
Donde
P V = n R T
T = Temperatura termodinámica (en ºK)
n = Número de moles de gas
R = Constante universal de los gases. 8.31 J/K⋅mol

La ecuación anterior sólo es exacta en el límite de bajaspresiones, pero se cumple razonablemente bien para la mayoría de los gases en condiciones ordinarias de presión y temperatura.
En la siguiente imagen, se observa fácilmente que cuando disminuye el volumen aumenta la presión, mientras que si el volumen aumenta la presión disminuye.

Manteniendo constante la cantidad de gas y la temperatura, deberá cumplirse la relación:
P1V1 = K1
P2 V2 = K2
P 1 V1 = P2 V2Las siguientes figuras muestran dos formas convencionales de expresar gráficamente la ley de Boyle. La fig. 2(a) es una gráfica de la ecuación PV= K y la fig. 2(b) es una gráfica de la ecuación equivalente P= K x 1/V. Esta última toma la forma de una ecuación lineal y=mx+b, donde b=0.

Fig. 1 (a) Fig. 1 b)
La anteriores graficas, representan la variación del volumen conrespecto a la presión, aunque los valores individuales de presión y volumen pueden variar mucho para una muestra dada de un gas, en la medida que la temperatura permanezca constante y la cantidad de gas no cambie, el producto PV siempre es el mismo.
Fig 1 (a) Si se representan los valores de la presión en la ordenada y los correspondientes valores del volumen en la abscisa, la curva generada por losdatos tiene la forma de una hipérbola la cual se suele denominar en este caso una isoterma ya que los datos se tomaron a temperatura constante.
Fig 1 (b) La curva se puede linearizar escribiendo la ley de Boyle en la forma:
P = k (1/V)
De modo que al representar gráficamente la presión contra el inverso del volumen se obtiene una línea recta de pendiente k. Como las desviaciones con respecto a una...