Gases
1.OBJETIVOS
-Verificar LA LEY DE BOYLE MARIOTTE para ello analizaremos el efecto de la presión sobre el volumen en el cual está contenido dicho gas y todo ello estará a una temperatura constante.
-Determinar la grafica de volumen y presión a una temperatura constante.
-Determinar experimentalmente el volumen molar de un gas.
-Contrastar experimentalmente la ley de Grahamcomprobando las velocidades de difusión del amoniaco y el cloruro de hidrogeno.
2.FUNDAMENTO TEORICO
LEY DE BOYLE
La relación cuantitativa entre el volumen y la presión de una muestra gaseosa se resume en la ley de Boyle que dice: “A TEMPERATURA CONSTANTE, EL VOLUMEN DE UNA MUESTRA GASEOSA VARIA INVERSAMENTE CON LA PRESION EJERCIDA SOBRE EL GAS ”.
La ley se puede expresar de la siguientemanera:
V D.P. 1/P
V = K 1/P
(PV)T, m = K
P1V1 = P2V2 (a T constante)
El comportamiento químico de los gases depende de su composición pero por el comportamiento físico de todos los gases es muy similar. Un gas seexpande para llenar todo el recipiente que lo contiene porque sus partículas están aisladas moviéndose al azar. Además tenemos las siguientes características:
1. El volumen de un gas cambia significativamente e inversamente proporcional al cambio de la presión a la cual está sometido a una temperatura dada.
2. El volumen de un gas cambia directamente proporcional al cambio de latemperatura a una presión dada.
3. Los gases tienen densidades y viscosidades bajas.
4. Los gases son miscibles homogéneamente en cualquier proporción.
5. Cada gas en una mezcla se comporta como si fuera el único gas presente, cuando no hay reacciones químicas; de este modo la presión total de la mezcla es igual a la suma de las presiones parciales.
6. Diferentes gases a igualtemperatura tienen la misma energía cinética promedio por tanto las moléculas con una masa mayor tendrán una velocidad menor.
7. Algunos gases son combustibles como el H2 y el CH4 así como también hay gases inertes como el He y el Ne.
El volumen molar estándar de un gas es el volumen que ocupa un mol de gas a condiciones normales o estándar. Estas condiciones son la presión a 1 atm y latemperatura a 0ºC.
CONDICIONES NORMALES DE UN GAS
Los científicos no siempre trabajan a iguales condiciones ambientales ,pero para transmitir sus investigaciones , necesitan hacerlo a una sola condición de referencia. Esta condición por lo general se denomina Condición Normal (C.N) de una sustancia.
Presión Normal: 1atm. 760mmHg
Temperatura Normal:0ºC 273K
LEY DE ABOGADRO
Volúmenes iguales de cualquier gas contienen el mismo número de moléculas . Esto también puede interpretarse como “los volúmenes de los gases, a iguales condiciones de presión y temperatura, son proporcionales al número de moles de cada gas”
A Condiciones Normales (P=1atm., T=273K)se ha demostrado experimentalmente que , un mol de cualquier gas ocupa un volumende 22,4L
(Volumen Molar de un gas a condiciones normales)lo cual expresamos como:
Vm(gas a CN) = 22,4L/mol
LEY DE GRAHAM
A causa de su movimiento molecular (movimiento caótico y desordenado en donde las fuerzas de repulsión son mucho mayores a las fuerzas de cohesión), a diferencia de los líquidos y sólidos, los gases tienen la propiedad de difusión que es lacapacidad que tienen dos o más gases al mezclarse espontáneamente en un tuvo hasta que forman un todo uniforme.
En general, cuando se encierran simultáneamente dos gases A y B, cada uno en cada extremo de un tubo neumométrico, se cumple la Ley de Graham:
VNH3 VHCl = MHClM NH3 = ρHCl ρNH3
También se considera que la velocidad de difusión de los gases son constantes de...
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