Analisis de Gases

RESUMEN

Las sustancias que son gases a temperatura ambiente suelen ser sustancias moleculares con masa molar baja. El aire, una mezcla formada principalmente por N2 y O2, es el gas más común con el que entramos en contacto. En esta práctica de laboratorio, se pretendió conocer y estudiar algunas de las cualidades físicas de los gases, tales como la presión que ejercen, o que tanto volumenpueden expandirse en un contenedor. Para eso, se produjo hidrogeno gaseoso haciendo reaccionar una cinta de magnesio con ácido clorhídrico.

1. Introducción

El estado gaseoso puede considerarse (incluyendo al plasma) el más abundante en el universo. Está caracterizado por la ausencia de interacciones entre las partículas
Algunas propiedades de los gases son:
• Forma no definida o definida porel contenedor.
• Presión.
• Capacidad de compresión.
• Volumen variable.
Las sustancias que son gases a temperatura ambiente suelen ser sustancias moleculares con masa molar baja. El aire, una mezcla formada principalmente por N2 y O2, es el gas más común con el que entramos en contacto. Algunos líquidos y sólidos también pueden existir en el estado gaseoso, y se conocen como vapores.
Así,los gases son compresibles, y se mezclan en todas las proporciones porque las moléculas que los constituyen están muy separadas entre sí. Para describir el estado o condición de un gas debemos especificar cuatro variables: presión (P), volumen (V), temperatura (T) y el número de moles de gas (n).



Los estudios han revelado varias leyes sencillas de los gases:
 Ley de Boyle – Mariotte
Ley de Charles – Gay Lussac
 Ley de Avogadro

Cada una de estas leyes de los gases es un caso especial de la ecuación del gas ideal.
Dicha ecuación, P.V = n.R.T es la ecuación de estado para un gas ideal, donde R es la constante general de los gases.
En las mezclas de gases, la presión total es la suma de las presiones parciales que cada gas ejercería si estuviera presente solo en las mismascondiciones. De esta manera, en la práctica, el Hidrógeno es obtenido en presencia de agua es decir, el gas contenido en el tubo se compone de una mezcla de Hidrógeno y vapor de agua. Cuando los niveles de líquido son iguales, la presión total debida a los dos gases es igual a la presión ambiente, como se expresa a continuación:
Pambiente = pH2O + pH2
Objetivos del laboratorio:
• Determinar lamasa de Magnesio que reacciona
• Obtener el volumen del gas a temperatura y presión atmosférica.
• Emplear los conceptos de estequiometría y gases ideales para realizar los cálculos


Hipótesis del laboratorio
• El gas alojado en la parte superior de la bureta, es puramente H2, ya que al reaccionar el HCl con el magnesio, las burbujas que van subiendo son el hidrogeno liberado.RESULTADOS
Dentro de los experimentos llevados a cabo, se obtuvieron los siguientes datos plasmados en una tabla.

Masa de la cinta de Magnesio 0,0239[g]
Volumen de gas Hidrógeno saturado 0,0255[L]
Temperatura del agua 21°C
Temperatura ambiente 20°C
Presión ambiente 1 [atm]
Presión del vapor de agua a temperatura ambiente 0,0245[atm]
Volumen muerto Bureta 4 mL








Para conocerla presión del vapor de agua a temperatura ambiente es necesario recurrir a la siguiente tabla de presiones de vapor de agua.

Tabla de presiones de vapor de agua.

Temp.
(ºC) Presión
(mm Hg) Temp.
(ºC) Presión
(mm Hg)
15 12,8 23 21,0
16 13,6 24 22,4
17 14,5 25 23,7
18 15,5 26 25,2
19 16,5 27 26,7
20 17,5 28 28,3
21 18,6 29 30,0
22 19,8 30 31,8













Como eltermómetro arrojó una temperatura de 21°C, el cálculo de conversión a atmosferas se hizo de esta forma:

21°C=18,6[mmHg] x (1 atm)/(760[mmHg])=0,0244[atm]
Entonces, a 21°C, la Presión de H2O (g) es de 0,0244 atm, dato que nos sirve para encontrar la presión de H2 gaseoso, utilizando el principio de Dalton de presiones parciales.
P_t=∑_(i=1)^n▒PiPt=Pp1+Pp2+⋯p_n
Se sabe también que cuando...