Gases

Laboratorio de Química 3.
Experimento n°1:
La siguiente experiencia tiene por finalidad analizar la propiedad de compresibilidad del gas.
Además, haciendo uso de esta propiedad, verificaremos la ley de Boyle. La cual explicaremos a continuación.
Se hará detalle de las siguientes definiciones.
Marco teórico:
Ley de Boyle.
La ley de Boyle establece que el volumen de una cantidad fija degas mantenida a una temperatura constante, es inversamente proporcional a la presión.1

(1)
Siendo
: Presión
: Volumen

Cálculo de la presión ejercida por el aire
(2)
Siendo:
: Presión

295.15 K



Cálculo de la presión manométrica
(3)
Siendo:
: 1 g/cm3
: 13.600 g/cm3

Datos recopilados del laboratorio:
Para el desarrollo de laexperiencia se tomará en cuenta los siguientes datos:

Tabla1. Registro de los volúmenes de aire respecto a la .
(cm)
Volumen de aire (mL)
0

10

20

-10

-20



Siendo:

: Diferencias de los niveles entre el agua de la ampolla y el agua del tubo manométrico



Cálculos y resultados:
1°Se remplazará en la fórmula (3) los diferentes valores obtenidos para cada .
Tabla1.Cálculo de la presión manométrica respecto a la .
(cm)
(mmHg)
0
0
10
0.735
20
1.407
-10
-0.735
-20
-1.407

Utilizaremos los resultados de la tabla anterior y calcularemos la presión del aire usan la fórmula (2)

Tabla 2. Cálculo de la presión del aire seco respecto a la
(cm)
(mmHg)
0
734.13
10
734.865
20
735.537
-10
733.395
-20
732.723



3° Comparamos lasúltimas presiones obtenidas con los volúmenes de aire correspondientes, obtenidos de la tabla 1.
Tabla 3. Comparación de los volumenes de aire seco con la presión de aire seco

(mmHg)
22.675
734.13
22.645
734.865
22.615
735.537
22.690
733.395
22.705
732.723

Comprobamos estos últimos resultados con la fórmula (1), solo consideraremos los valores numéricos.







Tabla 4.Resultados del producto de la presión de aire seco con el volumen de aire seco respectivamente con relación a la variación de alturas.
(cm)

0
16646.39
10
16641.01
20
16634.16
-10
16640.732
-20
16636.475








Gráfica 1. Volúmen vs Presión

Conclusión:
El cálculo final nos muestra una gran aproximación a la relación constante deseada. Debido a que es un cálculoexperimental resulta compatible encontrar un grado de variación mínimo. Por lo que concluimos que el experimento tuvo un resultado favorable y corroborar el cumplimiento de la ley de Boyle.



1 Brown, T. Bursten, B. Murphy, C. (2009) Química la ciencia central (11.a ed) México, Naucalpan de Juárez: Pearson de educación de México.

Experimento n°3:
La siguiente experiencia tiene por finalidadanalizar la propiedad de difusión de los gases.
Una de las finalidades de este ejercicio es la de corroborar la ley de Graham, la cual mostraremos a continuación.
Marco teórico:
Ley de Graham:
La velocidad de efusión de un gas es inversamente proporcional a la raíz cuadrada de su masa molar. El gas efunde (escapa) a través de los poros de un globo. En condiciones de presión y temperatura idénticas,el gas más ligero efunde con mayor rapidez2.
Adaptando la teoría a la práctica, consideraremos que la idea de difusión pueda ser aplicada como efusión
Para la experiencia se trabajó con gas de amoniaco (NH3) y ácido clorhídrico (HCl). Obteniéndose la siguiente relación.

(4)
Siendo:
: Velocidad de dufusión (mL)
: Masa molar (g/mol)

De la fórmula anterior, considerando eldesplazamiento de los gases en un tubo podemos obtener la siguiente relación.

(5)


Siendo:
: Longitud de su recorrido (cm)



Datos:
De la experiencia se obtuvo los siguientes datos:

Tabla 5. Registro de longitudes de desplazamiento y masa molares

(cm)
(g/mol)
NH3
17.7
17
HCl
10.2
36.5

Para la corroboración de los datos se relacionará las fórmulas (4) y (5)....