DOCENTE: BARBA REGALADO, ALEJANDRO ALUMNO: ESPINOZA SANTAMARIA, ARNALDO CODIGO: 102.0802.392

PRACTICA: GASESPRIMERA PRACTICA

Huaraz Ancash Per

INTRODUCCIN Para entender los diferentes estados en los que la materia existe, es necesario entender algo llamadoTeoraMolecular cintica de la Materia. La TeoraMolecular cintica tiene muchaspartes, pero aqu introduciremos slo algunas. Uno de los conceptos bsicos de la teora argumenta que los tomos ymolculasposeen unaenergademovimiento, que percibimos comotemperatura. En otras palabras, los tomos y molculas estn en movimiento constante y medimos la energa de estos movimientos como la temperatura de una sustancia. Mientras ms energa hay en una sustancia, mayor movimiento molecular y mayor la temperatura percibida. Consecuentemente, un punto importante es que la cantidad de energa que tienen los tomos y las molculas (y por consiguiente la cantidad de movimiento) influye en suinteraccin. Cmo se producen estos diferentes estados de la materia? Los tomos que tienen pocaenergainteractan mucho y tienden a "encerrarse" y no interactuar con otros tomos. Por consiguiente, colectivamente, estos tomos forman una sustancia dura, lo que llamamos un slido. Los tomos que poseen mucha energa se mueven libremente, volando en un espacio y forman lo que llamamosgas.

FUNDAMENTO TERICOPROPIEDADES DE LOS GASES

El estado gaseoso es un estado disperso de la materia, es decir, que las molculas del gas estn separadas unas de otras por distancias mucho mayores del tamao del dimetro real de las molculas. Resuelta entonces, que el volumen ocupado por el gas(V)depende de la presin(P), la temperatura(T)y de la cantidad o nmero de moles(n).1.Se adaptan a la forma y el volumen del recipiente que los contiene. Un gas, al cambiar de recipiente, se expande o se comprime, de manera que ocupa todo el volumen y toma la forma de sunuevorecipiente.

2.Se dejan comprimir fcilmente. Al existir espacios intermoleculares, las molculas se pueden acercar unas a otras reduciendo su volumen, cuando aplicamos una presin.

3.Se difunden fcilmente. Al no existirfuerzade atraccin intermolecular entre sus partculas, los gases se esparcen en forma espontnea.

4.Se dilatan, la energa cintica promedio de sus molculas es directamente proporcional a la temperatura aplicada

Variables que afectan el comportamiento de los gases1. PRESINEs la fuerza ejercida por unidad de rea. En los gases esta fuerza acta en forma uniforme sobre todas las partes del recipiente.

La presin atmosfrica es la fuerza ejercida por laatmsfera sobre los cuerpos que estn en la superficie terrestre. Se origina del peso delaireque la forma. Mientras ms alto se halle un cuerpo menosairehay por encima de l, por consiguiente la presin sobre l ser menor.

2. TEMPERATURAEs una medida de la intensidad delcalor, y el calor a su vez es una forma de energa que podemos medir en unidades de caloras. Cuando un cuerpo caliente se coloca en contacto con uno fro, el calor fluye del cuerpo caliente al cuerpo fro.

La temperatura de un gas es proporcional a la energa cintica media de las molculas del gas. A mayor energa cintica mayor temperatura y viceversa.

La temperatura de los gases se expresa en grados kelvin.

3. CANTIDADLa cantidad de un gas se puede medir en unidades de masa, usualmente en gramos. De acuerdo con el sistema de unidades SI, la cantidad tambin se expresa mediante el nmero de moles de sustancia, esta puede calcularse dividiendo el peso del gas por su peso molecular.

4. VOLUMENEs el espacio ocupado por un cuerpo.

5. DENSIDADEs la relacin que se establece entre el peso molecular en gramos de un gas y su volumen molar en litros.

GAS REALLos gases reales son los que en condiciones ordinarias de temperatura y presin se comportan como gases ideales; pero si la temperaturaes muy baja o la presin muy alta, las propiedades de los gases reales se desvan en forma considerable de las de gases ideales.

Concepto de Gas Ideal y diferencia entre Gas Ideal y Real.Los Gases que se ajusten a estas suposiciones se llaman gases ideales y aquellas que no, se les llaman gases reales, o sea,hidrgeno,oxgeno, nitrgeno y otros.

1. - Un gas est formado por partculas llamadas molculas. Dependiendo del gas, cada molcula est formada por untomoo ungrupode tomos. Si el gas es un elemento o un compuesto en su estado estable, consideramos que todas sus molculas son idnticas.

2. - Las molculas se encuentran animadas de movimiento aleatorio y obedecen lasleyes de Newtondel movimiento. Las molculas se mueven en todas direcciones y a velocidades diferentes. Al calcular las propiedades del movimiento suponemos que lamecnicanewtoniana se puede aplicar en el nivel microscpico. Como para todas nuestras suposiciones, esta mantendr o desechara, dependiendo de s los hechos experimentales indican o no que nuestras predicciones son correctas.

3. - El nmero total de molculas es grande. La direccin y la rapidez del movimiento de cualquiera de las molculas pueden cambiar bruscamente en los choques con las paredes o con otras molculas. Cualquiera de las molculas en particular, seguir una trayectoria de zigzag, debido a dichos choques. Sin embargo, como hay muchas molculas, suponemos que el gran nmero de choques resultante mantiene unadistribucintotal de las velocidades moleculares con un movimiento promedio aleatorio.

4. - El volumen de las molculas es una fraccin despreciablemente pequea del volumen ocupado por el gas.Aunque hay muchas molculas, son extremadamente pequeas. Sabemos que el volumen ocupado por una gas se puede cambiar en un margen muy amplio, con poca dificultad y que, cuando un gas se condensa, el volumen ocupado por el gas comprimido hasta dejarlo en forma lquida puede ser miles de veces menor. Por ejemplo, ungas naturalpuede licuarse y reducir en 600 veces su volumen.

5. - No actan fuerzas apreciables sobre las molculas, excepto durante los choques.En el grado de que esto sea cierto, una molcula se mover convelocidaduniformemente los choques. Como hemos supuesto que las molculas sean tan pequeas, la distancia media entre ellas es grande en comparacin con el tamao de una de las molculas. De aqu que supongamos que el alcance de las fuerzas moleculares es comparable al tamao molecular.

6. - Los choques son elsticos y de duracin despreciable. En los choques entre las molculas con las paredes del recipiente se conserva el mpetu y (suponemos) la energa cintica. Debido a que eltiempode choque es despreciable comparado con el tiempo que transcurre entre el choque de molculas, la energa cintica que se convierte en energa potencial durante el choque, queda disponible de nuevo como energa cintica, despus de un tiempo tan corto, que podemos ignorar estecambiopor completo.

Leyes de los gases idealesLaLey de Boyle-Mariotte(oLey de Boyle), formulada porRobert BoyleyEdme Mariotte, es una de las leyes de losgases idealesque relaciona elvolumeny lapresinde una cierta cantidad degasmantenida atemperaturaconstante. La ley dice que el volumen es inversamente proporcional a la presin:

Dondees constante si la temperatura y la masa del gas permanecen constantes.

Cuando aumenta la presin, el volumen disminuye, mientras que si la presin disminuye el volumen aumenta. No es necesario conocer elvalorexacto de la constanteparapoderhacer uso de la ley: si consideramos las dos situaciones de la figura, manteniendo constante la cantidad de gas y la temperatura, deber cumplirse la relacin:

Donde:

Para calcular el volumen de aire se utiliza la siguiente frmula:

LaLey de Charles y Gay-Lussac, o simplementeLey de Charles, es una de las leyes de losgases ideales. Relaciona elvolumeny latemperaturade una cierta cantidad de gas ideal, mantenido a unapresinconstante, mediante una constante de proporcionalidad directa. En esta ley, Charles dice que para una cierta cantidad de gas a una presin constante, al aumentar la temperatura, el volumen del gas aumenta y al disminuir la temperatura el volumen del gas disminuye. Esto se debe a que la temperatura est directamente relacionada con laenerga cintica(debida al movimiento) de las molculas del gas. As que, para cierta cantidad de gas a una presin dada, a mayor velocidad de las molculas (temperatura), mayor volumen del gas.

La ley fue publicada primero porLouis Joseph Gay-Lussacen1802, pero haca referencia altrabajono publicado deJacques Charles, de alrededor de1787, lo que condujo a que la ley sea usualmente atribuida a Charles. La relacin haba sido anticipada anteriormente en los trabajos deGuillaume Amontonsen1702.

Por otro lado, Gay-Lussac relacion la presin y la temperatura comomagnitudesdirectamente proporcionales en la llamada"La segunda ley de Gay-Lussac".

La ley de Charles es una de las leyes ms importantes acerca del comportamiento de los gases, y ha sido usada en muchas aplicaciones diferentes, desde para globos de aire caliente hasta en acuarios. Se expresa por la frmula:

Donde:

V es el volumen

T es la temperatura absoluta (es decir, medida enKelvin)

kes la constante de proporcionalidad.

Adems puede expresarse como:

Donde:

Volumen inicial

Temperatura inicial

Volumen final

Temperatura final

La presin atmosfrica:es el peso que ejerce el aire sobre la superficie terrestre y es uno de los principales actores de la meteorologa y que tiene un gran poder de influencia sobre lavidaenla tierra.

La presin puede expresarse en diversas unidades, tales como: Kg/cm (cuadrado), psi, cm de columna deagua, pulgadas o cm de Hg, bar y como ha sido denominada en trminosinternacionales, en Pascales (Pa).

GAS IDEALSe trata de un gas ideal, es decir un gas que escapa al comportamiento reales que sufren todo los cuerpos para desarrollar una teora molecular de los gases.Que no existen interacciones moleculares.

Que las molculas tienen volumen infinitesimal.

La trayectoria de las molculas es recta, antes y despus de cada choque.

Que los choques son elsticos.

Las ecuaciones del estado que son producto de la teora cintica de los gases son:

Dnde: Ec: Energa cintica

V = velocidad Promedio

m = Masa de una molcula

K = Constante de boltzmann

T = Temperatura absoluta

P = Presin absoluta

V = Volumen

N = N de molculas

R = constante universal de los gases

Ley Universal de los gases ideales o Ecuacin de Estado;

Combinando las leyes de, Boyle, Charles, Gay Lussac y la hiptesis de Avogadro se puede expresar la ecuacin de estado de gas ideal corno:

PV = nRT

Donde:

P = presin

V = volumen

n = nmero de moles

T = temperatura

R = constante universal de los gases.

El valor numrico de R depende (ferias unidades en que se expresan las propiedades: presin, volumen, temperatura y nmero de moles.

Siendo los valores ms usados:

Se puede evaluar R a partir de la ecuacin de estado del gas ideal conociendo las cuatro propiedades del gas: presin, volumen, temperatura y nmero de moles a CN.

El valor de la constante es independiente de la naturaleza delgas, pues las molculas de gases diferentes tienen comportamiento idntico cuando se alteran en igual: forma sus presiones, temperaturas y volmenes.

EXPERIMENTOMATERIALES Y REACTIVOSMateriales.- Equipo de Vctor Meyer para densidad de vapor

Equipo para relacin de capacidades calorficas por el mtodo de Clment y Desormes. Bulbos pequeosVasos de 50, 100. 600 mL Pipetas.

Reactivos.- Liquido orgnico voltil (muesiraPROCEDIMIENTO

Determinacin de la Densidad de Gases por el Mtodo de Vctor Meyer.

a) Instale el equipo

b) Coloque en la chaqueta de calentamiento agua de cao, hasta 2/3 de su volumen (A), manteniendo cerrada la llave de la bureta F y abierto el tapn E, lleve el agua a ebullicin durante I0 min.

Mientras se est calentando agua, pese una ampolla de vidrio hasta las 10 milsimas de, gramo, caliente la ampolla, retire e introduzca el capilar en un vaso que contenga na pequea porcin de la muestra, enfre y repita la operacin hasta introducir de 0,1 a 0,2 g de muestra, pese y si ha logrado el peso adecuado al pesar, selle el capilar, djelo enfriar y pselo nuevamente con exactitud.

c) Abra la llave de la bureta, nivele el agua hasta la marca inicial con la pera C. Coloque el tapn E, observe el descenso del volumen y si este no flucta en ms de 0.2 mL, iguale los niveles y tea la bureta. Retire el tapn E y haga que el nivel llegue nuevamente al punto inicial.

d) Rompa el extremo de la ampolla, introdzcala rpidamente en el tuvo vaporizacin B y estoque inmediatamente el tapn 6. A medida que baja el nivel del agua en la bureta iguale el de la pera, hasta que el nivel del agua deje de bajar.

e) Cierre rpidamente la llave F y espere 10 min, tome la temperatura del agua en la pera, lea el nivel del agua en la bureta, tomando referencia la lectura realizada en d)

Relacin de Capacidades Calorficas por el Mtodo de Qment y fesormes

a) Arme el equipo.

b) Abra A, y cierre B permitiendo el paso de gas por el baln hasta tener un desnivel aproximadamente de 10 cm en el manmetro de agua, cierre B y lea la diferencia de altura exacta h1 en el manmetro.

c) Abra rpidamente B y cirrela en el momento en el que ambas ramas del manmetro se crucen.

d) Deje que se estabilice el lquido manomtrico y lea la nueva diferencia de alturas h2.

e) Repita con diferencias de alturas inciales de aproximadamente 15,20 y 25 cm.

CLCULOS

Densidad de Gases

a.) Corrija la presin baromtrica usando:

Corrija el volumen del aire desplazado a condiciones normales (CN), 0C y 1 atm.

b.) Determine la densidad terica del vapor a CN, usando la ecuacin de Berthelot

p = 1.188 g/ml

c.)Determine la densidad del vapor a CN dividiendo, masa entre volumen.

p= 0.987 g/ml

Relacin de Capacidades Calorficas

a.)Determine la relacin de capacidades calorficas para cada altura inicial.

h1 = 5cm 1 = 0.9

h2 = 10cm

2 = 1.6

h3 = 15cm

3 = 1.8

h4 = 20cm

4 = 1.9 b.)Determine y promedio del gas.

c.)A partir del valor promedio de y calcule Cp y Cv.

Cp = Cp + = 1.987

Cv + (1.163) = 1.987

Cv = 0.919

Cp = 1.068.DISCUSIN DE RESULTADOSLa densidad de Etanol no concede con lo terico debido al error experimental y la intervencin de condicin del estado (Presin, Temperatura) del ambiente al momento de hacer ebullir el agua que es por debajo de 100 y tambin la temperatura del ambiente menor a 25 C presin atmosfrica menor a una atmosfera el mal manejo de las materiales del laboratorio.

En el caso del experimento n 3 decimos que para la determinacin de peso molecular del HCl nos correcto por lo que se tiene un error y ello genera polmica acerca de los materiales que estamos utilizando.

CONCLUSIONESDensidad terica del etanol = 1.188 g/ml

Densidad experimental del etanol = 0.997 g/ml

= 1.163

Cp = 1.068

Cv = 0.919

BIBLIOGRAFA http://www.juntadeandalucia.es/averroes/recursos_informaticos/andared02/leyes_gases/

http://www.educaplus.org/gases/gasesreales.html

Alfredo Salcedo Losano: Qumica Ed. SM

Castellan 1987: Fsico - Qumica Ed. Reserva Wiley Hiperoamericana II Edicin USA.

Ponz Muzzo 1981: Fsico Qumica 5 Edicin Ed. Leoncio Pardo Lima.

TABLA DE CONTENIDO

Pg

Introduccin 2Fundamento Terico3-8Experimento9-10Clculos 11-12Discusin de Resultados 13Conclusiones14Bibliografa 15