Informe de Labo 13

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  1 SUMARIO I. INTRODUCCION ............................................................................................ 2 II. OBJETIVOS ................................................................................................... 3 III MARCO TEORICO ......................................................................................... 4 Gas ideal: ..................................................................................................... 4 Ley de Boyle: ................................................................................................ 5 Ley de Gay-Lussac y charles: ........................................................................ 6 Ley de Graham: ............................................................................................ 8 IV. Materiales, equipos y reactivos: ............................................................... 10 V. Procedimiento experimental: .................................................................... 12 VI. CONCLUSIONES ........................................................................................ 15 VII RECOMENDACIONES ................................................................................ 16 VIII. BIBLIOGRAFIA ......................................................................................... 17 IX. ANEXOS .................................................................................................... 18

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    SUMARIO

    I. INTRODUCCION ............................................................................................ 2

    II. OBJETIVOS ................................................................................................... 3

    III MARCO TEORICO ......................................................................................... 4

    Gas ideal: ..................................................................................................... 4

    Ley de Boyle: ................................................................................................ 5

    Ley de Gay-Lussac y charles: ........................................................................ 6

    Ley de Graham: ............................................................................................ 8

    IV. Materiales, equipos y reactivos: ............................................................... 10

    V. Procedimiento experimental: .................................................................... 12

    VI. CONCLUSIONES ........................................................................................ 15

    VII RECOMENDACIONES ................................................................................ 16

    VIII. BIBLIOGRAFIA ......................................................................................... 17

    IX. ANEXOS .................................................................................................... 18

  • 2

    I. INTRODUCCION

    Todos los gases estn compuestos por pequeas partculas independientes que

    son las molculas que viajan el medio donde se encuentran, las molculas se

    mueven al azar en todas las direcciones y a grandes velocidades, si se compara

    con el tamao atmico que poseen.

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    II. OBJETIVOS

    Comprobar experimentalmente el equilibrio de la presin en la atmosfrica.

    Experimentar que gas es que recorre ms distancias el HCl o NH3

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    III MARCO TEORICO

    En el estado gaseoso a diferencia de los dems estados las molculas se mueven

    libremente sin restriccin.

    La teora cintica del gas explica su comportamiento y propiedades del gas:

    Todos los gases estn compuestos de pequeas partculas independientes

    llamadas molculas.

    Las molculas se mueven constantemente al azar, en todas las direcciones

    y agrandes velocidades. Al estar continuamente en movimiento olas

    molculas chocan sin que haya prdida de energa, siendo colisiones

    elsticas.

    Las distancias entre las molculas gaseosas son grandes si se comparan

    con los dimetros moleculares. Las molculas pueden considerarse como

    puntos de masa que no tienen volumen definido.

    El impacto de las molculas sobre las paredes del recipiente se interpreta

    como la presin ejercida del gas.

    Gas ideal:

    Es denominado el gas perfecto ya que tericamente es exacto a los clculos, es

    aquel que las fuerzas atractivas de la molcula tienden a cero y es despreciable el

    pequeo volumen propio, frente al gran volumen que ocupa el gas.

    Para los gases reales que tratamos en la realidad se ha demostrado que la ley no

    es exacta ya que los distintos tipos de gases tienen un comportamiento diferente.

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    Ley de Boyle:

    Boyle nos dice que: el volumen de una cantidad fija de gas varia inversamente

    con la presin que se le aplica si la temperatura es constante

    Presin: mm, Hg, atm, etc.

    Volumen: L, Ft3 etc.

    Robert Boyle, (Waterford, 25 de

    enero de 1627 - Londres, 31 de

    diciembre de 1691) fue un filsofo

    natural, qumico, fsico e inventor.

    Tambin fue un

    prominente telogo cristiano.

    Como cientfico es conocido

    principalmente por la formulacin de

    la ley de Boyle, adems de que es

    generalmente considerado hoy como

    el primer qumico moderno, y por lo

    tanto uno de los fundadores de la

    qumica moderna. Su obra The

    Sceptical Chymist (El qumico

    escptico) es considerada una obra

    fundamental en la historia de la

    qumica.

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    Ley de Gay-Lussac y charles:

    La ley de Gay-Lussac y charles establece que la presin de un volumen fijo de un

    gas, es directamente proporcional a su temperatura.

    Si el volumen de una cierta cantidad de gas a presin moderada se mantiene

    constante, el cociente entre presin y temperatura (kelvin) permanece constante:

    Proceso isocoro:

    Volumen: L, Ft3 etc.

    Temperatura: Kelvin

    Joseph-Louis Gay-Lussac

    (Saint-Lonard-de-Noblat, Francia,

    1778-Pars, 1850) Fsico francs. Se

    gradu en la cole Polytechnique

    parisina en 1800. Abandon una

    posterior ampliacin de sus estudios

    tras aceptar la oferta de colaborador

    en el laboratorio de Claude-Louis

    Berthollet, bajo el patrocinio de

    Napolen.

  • 7

    Proceso isobaro:

    Volumen: L, Ft3 etc.

    Temperatura: Kelvin

    Jacques Alexandre Csar

    Charles (Beaugency-sur-Loire, 12

    de noviembre de 1746 - 7 de

    abril de 1823) inventor, cientfico y ma

    temtico francs. Rompi el rcord

    de globo aerosttico, el 27 de

    agosto de 1783. El 1 de diciembre de

    ese ao, junto con Ain Roberts,

    logr elevarse hasta una altura de

    1.000 metros. Invent varios

    dispositivos, entre ellos

    un densmetro (tambin llamado

    hidrmetro), aparato que mide

    la gravedad especfica de los lquidos.

    Cerca del 1787 descubri la ley de

    Charles. Su descubrimiento fue

    previo al de Louis Joseph Gay-

    Lussac, que public en 1802 la ley de

    expansin de los gases.

    Charles fue electo en 1793 como

    miembro de la Acadmie des

    Sciences, instituto real de Francia.

    Fue profesor de Fsica hasta su

    muerte el 7 de abril de 1823.

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    Ley de Graham:

    Graham enuncia que La rapidez a la que se difunde un gas a travs de un medio

    poroso es inversamente proporcional a la raz cuadrada de su masa molecular, en

    gramos

    R: rapidez en moles/unidad de tiempo para cualquier gas I

    K: constante de proporcionalidad

    D: densidad del gas

    Aplicaciones:

    La difusin gaseosa fue una de las varias tecnologas para la separacin de istopos

    de uranio desarrolladas por parte del Proyecto Manhattan para producir uranio enriquecido

    forzando que el hexafluoruro de uranio (nico compuesto del uranio gaseoso) atraviese

    membranas semi-permeables. Esto produce una ligersima separacin entre las

    molculas que contienenuranio-235 y uranio-238. Mediante el uso de una gran cascada de

    muchos pasos, se pueden conseguir grandes separaciones. Actualmente ha quedado obsoleta

    ante la nueva tecnologa de centrifugadoras de gas, que requiere mucha menos energa para

    conseguir la misma separacin. De las varias tecnologas de separacin ltimamente

    utilizadas por el Proyecto Manhattan, la de difusin gaseosa fue probablemente la ms

    significativa. Los edificios de proceso construidos para las cascadas fueron en su momento los

    ms grandes jams construidos. La preparacin de la materia a tratar, el hexafluoruro de uranio

    (conocido en el mercado como Hex) fue la primera aplicacin para la fluorine producida

    comercialmente, y los problemas generados por el manejo tanto de la fluorina como del

    Hex como gases corrosivos fueron significativos.

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    Se construyeron grandes plantas de difusin gaseosa en los Estados Unidos, la Unin

    Sovitica, el Reino Unido, Francia y China. La mayora de ellas ahora estn

    cerradas o en espera de serlo, incapaces de competir econmicamente con las nuevas

    tcnicas de enriquecimiento. No obstante, alguna de la tecnologa utilizada en bombas y

    membranas sigue siendo secreta, y algunos de los materiales utilizados continan sujetos a

    controles de exportacin como una parte del esfuerzo continuo para controlar la proliferacin

    nuclear. Ley de Graham La Ley de Graham, formulada en 1829 por Thomas

    Graham, establece que las velocidades de efusin de los gases son inversamente

    proporcionales a las races cuadradas de sus respectivas densidades. Siendo las velocidades,

    las densidades y las masas moleculares, respectivamente. Efusin es el flujo de

    partculas de gas a travs de orificios estrechos o poros. Se hace uso de este principio

    en el mtodo de efusin de separacin de istopos. Los diferentes procesos que se realizan en

    las plantas, como lo son: la efusin, la smosis y la imbibicin vegetal. Se encuentran

    ntimamente ligados con el transporte de agua y de soluciones desde el punto de origen hasta

    el medio donde sta es activada. Cada sustancia se difunde libremente de otras hasta que se

    difunden todas equitativamente. En la planta la velocidad de efusin depende del gradiente lo

    cual est determinado por la diferencia entre las concentraciones de las sustancias en las dos

    regiones y por la distancia que las separa. El fenmeno de efusin est relacionado con la

    energa cintica de las molculas. Gracias a su movimiento constante, las partculas de una

    sustancia, se distribuyen uniformemente el espacio libre. Si hay una concentracin mayor de

    partculas en un punto habr ms choques entre s, por lo que har que se muevan hacia las

    regiones de menor nmero: las sustancias se funden de una regin de mayor concentracin a

    una regin de menor concentracin.

  • 10

    IV. Materiales, equipos y reactivos:

    NH4(OH)

    HCl

    Campana extractora:

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    Embudo simple:

    Corchos

    Tubo en U

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    V. Procedimiento experimental:

    Experimento N1

    Determinamos la presin de un gas dentro de un recipiente:

    Ensamblamos todo el equipo que necesitamos para hacer el experimento

    correspondiente de la clase.

    Calculos: La presin en el punto A es igual a la

    presin en el punto B siendo que:

    Pgas = PA = PH2O + Patm

    Pgas= DH2O*h*g + Patm Pgas=103934.46Pa*(1atm/101.325*10

    3Pa)

    Pgas=1.02575atm PV=nRT n=(P*V)/(R*T) n= 0.0018184mol/aire Datos: g=9.81m/s2

    Patm =101.325KPa DH2O=1000Kg/m

    3

    h=0.266m T=296.15K V=0.042L

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    Experimento N2

    La difusin de HCl y NH3 en un tubo donde se genera un anillo NH4Cl que es de

    color blanco.

    Limpiamos y secamos el tubo antes de comenzar la prueba.

    Colocamos el tubo de forma horizontal y lo pegamos con cinta para que no se mueva.

    Cerramos hermticamente el tubo para que no se fuguen los vapores.

    Adicionamos el HCl y NH3 simultneamente.

    Cerramos rpidamente el tubo para que no escapen los vapores.

    Esperamos un cierto tiempo hasta que se forme un anillo de color blanco.

    Lavamos el tubo, limpiamos y guardamos todos los materiales que hemos usado.

  • 14

    Clculos:

    M2 = 17mol de NH3

    M1= 36.5mol de HCl

    D1+D2 = 39.8 cm

    0.6824D2+D2=L=39.8cm

    D1=19.1cm

    D2=20.7cm

    El anillo de NH4Cl se ha formado a 20.7cm del NH3 siendo el ms rpido en

    dentro del tubo.

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    VI. CONCLUSIONES

    Tras realizar la experimentacin debida comprobamos la presin

    atmosfrica es de 1.02575atm.

    Se concluye que NH3 recorre mayor distancia por su menor peso

    molecular a comparacin del HCl.

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    VII RECOMENDACIONES

    Al momento de ensamblar un equipo que contenga gases se debe tener

    mucho cuidado que no debe tener fugas, porque si no los clculos

    variaran.

    Cuando se trabaja con gases algunos pueden ser nocivos para la salud, el

    uso de mascarillas sera adecuado ya que es mejor prevenir por que puede

    haber una fuga.

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    VIII. BIBLIOGRAFIA

    Cifuentes Osorio, Gabriel. Manual de prcticas de Laboratorio de Qumica.

    Universidad de Boyac.

    Delgado Ortiz, Solis Trinta. 2012. Laboratorio de Qumica General.

    Primera Edicin. Mc. Graw-Hill.Tomo1.

    Carrasco Venegas, Luis. 2013 Qumica Experimental. Macro E.I.R.L.

    Lima, Per.

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    IX. ANEXOS

    Cuestionario:

    1. Qu gas viaja ms rpido?

    El Amoniaco (NH3) por tener menor peso molecular

    2. Cul es la razn de las velocidades alcanzadas por cada gas cuando

    forman NH4Cl?

    La razn de velocidades entre los gases es 0.6824

    3. Defina difusin y efusin gaseosa

    La difusin gaseosa es cuando los gases presentes se combinan.

    La efusin es cuando un gas viaja a otro medio de diferente presin.