quimica

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA
“INGENIERIA EN COMUNICACIONES Y ELECTRONICA”

LABORATORIO DE QUIMICA APLICADA

Practica No. 1
LEYES DE LOS GASES




Grupo: 2CM5
No. De Equipo: 2
Integrantes:
Becerril Aragón Vanessa
Celso Pérez Moisés Emiliano
Cortés de la Rosa Diego
Espinoza Alcántara Ashley Aura
Zacarias Ramirez LorenaProfesor: Robles Salas Jesús Daniel
Fecha de Realización: 19 de Febrero de 2014
Fecha de Entrega: 04 de Marzo de 2014


Objetivo
El alumno demostrará con los datos obtenidos en el laboratorio, las leyes de Boyle, Charles-Gay Lussac y la ley combinada del estado gaseoso.

Introducción Teórica
En ciertas condiciones de presión y temperatura, es posible que la mayoría de las sustancias existanen alguno de los tres estados de la materia: sólido, líquido o gaseoso. Por ejemplo, el agua puede estar en estado sólido como hielo, en estado líquido como agua o en estado gaseoso como vapor. Entonces, las propiedades físicas de una sustancia dependen a menudo de su estado (por esto es importante el estudio de las leyes fundamentales de los gases).
Ley de Boyle
En el siglo XVII, Robert Boyleestudió sistemática y cuantitativamente el comportamiento de los gases. En una serie de experimentos, Boyle analizó la relación que existe entre la presión y el volumen de una muestra de un gas.

Boyle recabó una serie de datos experimentalmente, donde observo que a medida que la presión (P) aumenta (a temperatura constante), el volumen (V) de una cantidad determinada de gas disminuye. Observoque existe una relación inversa entre presión y volumen de un gas a temperatura constante. A medida que la presión aumenta, el volumen ocupado por el gas disminuye, entonces, si la presión aplicada disminuye, el volumen ocupado por el gas aumenta.

Esta relación se conoce como la ley de Boyle, según la cual “la presión de una cantidad fija de un gas a temperatura constante es inversamenteproporcional al volumen del gas.”

Se puede escribir una expresión matemática que muestre la relación inversa entre la presión y el volumen.

Donde el símbolo significa proporcional a. Se puede cambiar por el signo de igualdad y escribir

Donde es una constante de proporcionalidad, equivalente a . La ecuación anterior es una expresión matemática de la ley de Boyle. Se puede reorganizar en lasiguiente ecuación para obtener

Aunque los valores individuales de presión y volumen pueden variar mucho para una muestra dada de un gas, siempre que la temperatura permanezca constante y la cantidad de gas no cambie, PV siempre será igual a la misma constante. Entonces, para una muestra de un gas bajo dos condiciones distintas a temperatura constante, se tiene:

Donde son volúmenes ypresiones a temperatura constante.

Figura 1.1 Experimento de Boyle para cálculo de presión. Grafica Isotérmica.

Ley de Charles-Gay Lussac
Los primeros investigadores que estudiaron la relación de volumen y temperatura fueron los científicos franceses Jacques Charles y Joseph Gay-Lussac. Sus estudios demostraron que a una presión constante, el volumen de una muestra de gas se expande cuando secalienta y se contrae al enfriarse.

Las relaciones cuantitativas implicadas en estos cambios de temperatura y volumen del gas resultan ser notablemente congruentes. Se observó que a cualquier presión dada, la gráfica de volumen en relación con la temperatura es una línea recta. (Figura 1.2)

Al extender la recta al volumen cero, se encuentra que la intersección en el eje de temperatura tiene unvalor de -273.15°C. A cualquier otra presión se obtiene una recta diferente para la gráfica, pero se alcanza la misma intersección de -273.15°C para la temperatura correspondiente al volumen cero.

En 1848, Lord Kelvin comprendió el significado de dicho fenómeno. Identificó la temperatura de -273. 15°C corno el cero absoluto, teóricamente la temperatura más baja posible.

Figura 1.2...