Ley De Graham

Difusión de gases Índice.− • Resumen 3 • Principios teóricos 3 • Procedimiento experimental 4 • Resultados 5 • Ejemplo de cálculos 5 • Discusión de resultados 6 • Conclusiones y recomendaciones 6 • Apéndice 7 • Bibliografía 9 • Cuestionario 10 1.− Resumen La difusión, es decir, la mezcla gradual de las moléculas de un gas con moléculas de otro gas, en virtud de sus propiedades cinéticas,constituye una demostración directa del movimiento aleatorio. La difusión siempre procede de una región de mayor concentración a otra menos concentrada. A pesar de que las velocidades moleculares son muy grandes, el proceso de difusión toma una tiempo relativamente grande para complementarse. Por ello, la difusión de los gases siempre sucede en forma gradual. Además, puesto que la raíz de la velocidadcuadrática media de una gas ligero es mayor que la de una gas mas pesado, un gas ligero se difundirá a través de un cierto espacio mas rápido que un gas pesado. 2.− Principios teóricos Difusión Gaseosa Concepto. Es el fenómeno por el cual las moléculas de un gas se distribuyen uniformemente el otro gas. También se establece como la capacidad de las moléculas gaseosas para pasar a través de aberturaspequeñas, tales como paredes porosas, de cerámica o porcelana que no se halla vidriada. Ley de la Difusión Gaseosa Fue establecida por Thomas Graham; quien manifiesta lo siguiente: en las mismas condiciones de presión y temperatura, las velocidades de difusión de dos gases son inversamente proporcionales a las raíces cuadradas de sus masas moleculares. Análisis: Llamemos M1 a la masa de lasmoléculas de una especie y M2 a la masa de las moléculas de otra especie. Entonces, las energías cinéticas promedio de las moléculas de cada gas están dadas por las expresiones:

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pues la temperatura es la misma. Dividiendo miembro a miembro tenemos que:

o sea que el cociente de la raíz cuadrada del cuadrado de la velocidad media para ambas especies es inversamente proporcional a la masa de esaespecie. En fórmula:

Como la masa es proporcional a la densidad y el cociente del miembro izquierdo es una medida de la rapidez con que las moléculas de una especie se desplazan respecto a las de la otra y esto es justamente el mecanismo subyacente a la difusión, esta ecuación es la expresión matemática de la ley de Graham. 3.− Procedimiento experimental Materiales −Un tubo de difusión devidrio de diámetro uniforme y de determinada longitud −Una regla graduada −Huaype −Un cronómetro −Goteros (2)

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−Barra de metal para la lindeza del tubo. −Tapones de goma Reactivos −Ácido clorhídrico HCl −Hidróxido de amonio NH4OH Procedimiento 1.Instalar el equipo como se muestra en la figura:

2.Con los tapones cerrar los dos lados del tubo. (Tener el tubo en una superficie oscura). 3.Poruno de los dos agujeros agregar 5 gotas de NH4OH y por el otro cinco gotas de HCL y tapar los agujeros con pedazos de huaype. 4.Observar y controlar el tiempo en que se forma una especie de separación de color blanco el cual indica el punto de contacto de los dos gases. 5.Medir las distancias entre los orificios y el punto de contacto también el tiempo. 6.Limpiar el tubos de difusión. Volvemos arepetir el experimento dos o tres veces mas. 4.− RESULTADOS: Experimento 1: • Tiempo: 49s. • Distancia del NH4OH(c)=20.8. • Distancia del HCl(c)=10.2.

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Experimento 2: • Tiempo: 55s. • Distancia del NH4OH(c)=23.5. • Distancia del HCl(c)=7.5. Experimento 3: • Tiempo: 50s. • Distancia del NH4OH(c)=20. • Distancia del HCl(c)=11. 5.− EJEMPLOS DE CALCULOS: • Calculamos la relación experimentalpromedio con la formula siguiente: Re= (R1+R2+R3)/3. • Hallamos la distancia experimental promedio del hidróxido de amonio: ♦ De (NH4OH(c)) = (D1+D2+D3) /3. ♦ De (NH4OH(c)) = (20.8+23.5+20) /3. ♦ De (NH4OH(c)) =21.433. • Hallamos la distancia experimental promedio del acido clorhídrico: ♦ De (HCl(c)) = (D1+D2+D3)/3. ♦ De (HCl(c))= (10.2+7.5+11)/3. ♦ De (HCl(c))= 9.566. • Hallamos el tiempo...