Volumen molar de un gas

GUÍA E INFORME DE LABORATORIO Nº 08
DETERMINACION DEL VOLUMEN MOLAR DE UN GAS

DOCENTE : Frida Hernández

SECCIÓN : QUI 521-481

ALUMNOS : Osvaldo Ortiz
Alex SantosJuan Salas
Sebastián Torres

FECHA : 31/10/09

EXPERIENCIA.

I. Objetivos

• Armar un aparato que permite medir el gas producido en la experiencia.
• Calcular el volumen molar del gas producido en las condiciones del laboratorio y en C.N.P.T.
• Calcular porcentaje en masa de O2en el KClO3.
• Calcular la densidad del O2.

II. Introducción

Se usará la siguiente reacción química

2 KClO3 2 KCl + 3 O2

Cálculo del volumen molar del O2

Para la determinación del volumen molar del gas, deben ser conocidos el volumen, la masa y la presión de una determinada cantidad de O2.

El volumen se mide a la temperatura y presión dellaboratorio, pero debe llevarse dicho volumen a condiciones normales de P y T.
Una vez conocido el volumen de una determinada masa de O2 en CNPT, se podrá calcular el volumen de un mol de O2 (32,0 g) también en CNPT.
El volumen de un mol de O2 en CNPT es también el volumen de un mol de cualquier gas en CNPT (Ley de Avogadro = volúmenes iguales de gases diferentes, en las mismas condiciones de temperatura ypresión contienen el mismo número de moléculas).
La masa de O2 desprendido en la experiencia se mide indirectamente. Para ello debe saberse la masa de la muestra original. Una vez efectuado el calentamiento y la consecuente reacción se pesa el KCl remanente y por diferencia entre las dos masas (el del KClO3 inicial y este último, y considerando que el MnO2 no pierde masa durante los procesos) seobtiene la masa de O2.
Masa de KClO3 - Masa de KCl = Masa de O2
La presión del gas en la experiencia se debe calcular conociendo la P atmosférica y la Presión del vapor de H2 a la temperatura de la experiencia.

Cálculo del volumen molar del gas (VM)

Vg = volumen de gas recogido (se mide en la experiencia)
mO2= masa de oxigeno liberado (se mide en la experiencia)

Para calcular lapresión O2 (Pg), sabemos que en las condiciones de trabajo:

[pic]

Patm = presión atmosférica (dato a proporcionar).
Pg = presión de O2 que se calculara.
Pv = presión de vapor del agua a la temperatura del laboratorio (se extrae de la bibliografía, ej. Chang).
Pc = presión de la columna de H2O, que se utilizara en caso de no poder igualarse los volúmenes como se indica en lamarcha del trabajo.
La Pc se mide en cm o mm de H2O. Como las presiones convienen expresarlas en mm de Hg (Pv del H2O se encuentra en tablas en mm de Hg y la P atm se dará en esa misma unidad), debemos transformar los cm en mm de H2O en cm o mm de Hg.
Para ello sabiendo que:

Datos δagua = 1 g/cm3
δHg = l3.6 g/cm3
Despejando en (a)
Pg = Patm - Pv - Pc
Con esto calculado tenemos Vg, Pg y Tg(temperatura del gas). Esta será igual a la del agua (por esa causa se la mide) ya que al “pasar” el gas por ella, tomara la misma temperatura.

Sabiendo que las CNPT son P = 1 atm y T =273 K aplicamos =

Que es el VO2 en CNPT.
El volumen molar VM en CNPT se calcula a partir de nO2, obtenido en la experiencia y el volumen en CNPT:

El porcentaje calculado a partir de la formula se obtieneconsiderando la reacción que se produce.
La densidad del O2 se calcula sabiendo su masa y el volumen ocupado en CNPT.
Recordar que el éxito de la experiencia depende de la exactitud con que se realicen las siguientes mediciones:
• La masa de la muestra de KClO3 (Se dará como dato)
• La masa de O2 obtenido de la experiencia (calculo indirecto).
• El volumen del oxigeno.
% O2 en el...