Practica 3 determinación de la densidad de un gas

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

UPIICSA

UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE INGENIERÍA Y CIENCIAS SOCIALES Y ADMINISTRATIVAS

Equipo No 3

3NM13

APLICACIÓN DE PROCESOSQUÍMICOS INDUSTRIALES

PRACTICA 3

“DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD DE UN GAS”

OBJETIVOS:

• Producir oxígeno por descomposición térmica del bióxido de plomo.
• Calcular la densidad del oxígeno a lascondiciones en que se desarrolla el experimento
• Corregir la densidad del oxígeno, de las condiciones del experimento a las normales de temperatura y presión.
• Determinar el error relativo, comparando la densidad experimental contra la densidad teórica del oxígeno.
• Calcular la densidad del hidrógeno a las condiciones en que se desarrolla el experimento.

RESUMEN TEORICODENSIDAD DE LOS GASES

La densidad es la relación que existe entre la masa de un material y el volumen que ocupa y sus unidades están dadas en (kg/m3). Las unidades de densidad y peso especifico se pueden expresar en la unidades del sistema ingles.

Para lo anterior tenemos lo siguiente:

[pic]

Entonces de acuerdo a la formula anterior, podemos hacer una relación con la formula de los gasesideales, sabiendo los principios de los gases ideales se hace la siguiente relación, entonces tenemos:

[pic][pic][pic]

Entonces tenemos:[pic]

[pic]

Pero trabajando con un sistema particular, en este caso de gases, tenemos lo siguiente:

r = densidad del gas; m = masa del gas; V = volumen del sistema; PM = peso molecular del gas;

R = constante universal de los gases; P = presióndel sistema y T = temperatura del sistema. Todas las variables con sus unidades correspondientes.

Además de esto sabemos que la densidad de un gas esta en proporción directa a la presión e inversa a la temperatura la densidad de los gases se puede rescribir de presión inicial y presión final esto es:

[pic]

MATERIAL:

1 Tubo de ensayo
1 Tapon de huel No. 3 monohoradado
1 Frasco de bocaancha de 0.5 litros
1 Tapon de hule No.12 bihoradado
1 Vaso de precipitados de 250ml
2 Tubos de vidrio para conexion
1 Mechero de Bunsen
1 Termómetro
1 Espátula
1 Balanza electronica
1 Pinzas para tubo de ensayo
1 Probeta de 100 ml.

[pic]

PROCEDIMIENTO

Se pesa un tubo de ensayo en la balanza digital, a continuación se pesan 0.5 gramos de bióxido de plomo (PbO2) en el tubo deensayo.

Se monta el equipo, se pone en el frasco con agua un tapón de hule bihoradado con dos tubos de vidrio para conexión en el cual en uno se pone el tubo de ensayo que contiene el PbO2 y tapado con un tapón de hule monohoradado, y en el otro extremo se colocara una probeta para que se deposite el agua que se desplace del frasco hacia ese recipiente.
Se mide la temperatura de agua en el frascoantes de iniciar con la práctica.

Se calienta el tubo de ensayo aplicando flama a toda la superficie de este, así hasta que se haya recogido en la probeta 70ml de agua.

A continuación se separa el tubo de ensayo del sistema y se pone a enfriar, también se mide la temperatura del frasco con agua, después que se haya enfriado el tubo se pesa con el residuo que quedo en el tubo para sabercuanto perdió de masa y obtener la densidad del oxigeno.

[pic]
DESARROLLO

Tubo de ensayo 37.67 g
+
Bióxido de plomo .5 g

38.17 g

Temperatura = 23°C

Vo2 de salida = 64 ml

PvH2O (21.06 mmHg)
Po2= 585mexmmHg -23º C

0.46 – PbO+ [pic] O2 g = 0.4 g de oxigeno

Po2 = 562.4 mmHg

1 atm
Po2=562.4mmHg = .74 atm.
760 mmHg

1.- Ecuación Directa

m oxigeno
ρexp =
v

0.04 g
ρ = = 0.625 g/ L...