practica 2 quimica aplicada esime zacatenco

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica
Unidad Zacatenco
Ingeniería en Comunicaciones y Electrónica
Laboratorio “Química Aplicada”
Practica No.2 “Determinación del peso molecular”




Objetivo: Determinar el peso molecular de un gas con datos experimentales a partir de la ecuación general del estado gaseoso y la de Berthelot
MARCO TEORICOLeyes de los gases
Son características de los gases experimentar fuerzas de atracción intermoleculares pequeñas y muy grandes de repulsión; moverse libremente en línea recta y en todas direcciones, con colisiones constantes entre molécula y molécula, así como con las paredes del recipiente que los contiene.
Los gases no tiene volumen propio, se pueden expandir y comprimir, dependiendo de lapresión y de la temperatura.
La presión ejercida por el gas depende del número de moléculas por unidad de volumen y de la energía cinética media de las moléculas. A mayor temperatura, mayor velocidad de las moléculas.
Tomando en cuenta todas estas propiedades se establecieron las leyes que rigen las variaciones más importantes de los gases: ley de Boyle, ley de Gay-Lussac y ley de Charles.
Elestado de un gas se determina considerando 4 magnitudes físicas:
Presión (P) Volumen (V)
Temperatura (T) concentración o masa (m)
Estas son las condiciones necesarias para conocer el volumen de un gas.
Ley de Boyle-Mariotte
El volumen de una masa dada de gas, a temperatura constante, varía en razón inversa a la presión que soporta. Matemáticamente la ley de Boyle se expresa así:Esta relación se lee exactamente así: El volumen V de un gas es directamente proporcional a la inversa de la presión () ejercidas sobre el gas, para una masa (m) constante de gas, a una temperatura constante T. dicho de otra manera: La relación donde K es la constante de proporcionalidad y se determina en forma experimental.
Ley de Gay-Lussac
El volumen de una masa constante de gas varía enproporción directa con la temperatura absoluta, a presión contante. Matemáticamente la ley de Gay-Lussac se expresa de la siguiente forma:
Ley de Charles.
A volumen constante, la presión de un gas varía en proporción directa de la temperatura absoluta.
Matemáticamente la ley de Charles se expresa así:

Las leyes anteriores se pueden combinar puesto que el volumen de una masa gaseoso varía enproporción directa a la temperatura absoluta, e inversa a la presión. Esta relación se conoce como ley general del estado gaseoso.
Por lo general los gases se tienen que medir a diferente presión y temperatura; despejando cualquiera de las incógnitas de estas leyes se pueden resolver muchos problemas químicos. En estas leyes se han usado las siguientes variables:
V=volumen ocupado por lasmoléculas
N=número de moléculas gaseosas representadas por la masa (m)
P=presión ejercida por las moléculas
T= temperatura absoluta de las moléculas
La ley general del estado gaseoso dice: el volumen de una misma masa gaseoso varia en razón directa a las temperaturas absolutas y e razón inversa a las presiones que soportan.
=
Determinación exacta de los pesos moleculares
Los pesos molecularescalculados mediante la ley de los gases ideales son aproximados incluso cuando los datos son precisos, y la razón es que aun a la presión atmosférica dicha ley no representa con exactitud la conducta de los vapores. Por ese motivo si deseamos un valor exacto del peso molecular, debe efectuarse un tratamiento especial de la ley de los gases ideales o usar una ecuación de los gases más precisa.
Cuandose conocen las constantes a y b, el uso de la ecuación de Vanderwalls nos dará una concordancia mayor entre los valores calculados y los observados. Para nuestro propósito sin embargo, la ecuación de Berthelot es la más conveniente pero solo puede usarse cuando la temperatura y presión critica de la sustancia están disponibles.


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