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• Claudio Vasquez

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CUESTIONARIO N° 1 1.-Explique por qué el aire seco se considera como gas de referencia para indicar la densidad relativa de los demás gases? El aire seco es usado como gas de referencia para medir la densidad relativa de los gases a una presión de 1 atm y 0℃, debido al valor de su masa molar que es adecuado, además de su abundancia. 2.- La masa molar del gas por el método de las densidades limites será una función de volumen donde está contenido el gas a temperatura definida? Según el método de las densidades limites, la masa molar es una función de la densidad y esta depende de la masa y el volumen. 𝜌 𝑀 = lim ( ) 𝑅𝑇 ; 𝜌→0 𝑃

𝑉, 𝑇 𝑐𝑡𝑒

Por lo tanto el método de las densidades limites es una función de la masa y el volumen, sin embargo podemos mantener el volumen constante y solo variar la masa del sistema, pero debemos medir al menos una vez el volumen del sistema. 3.- Que técnica se podría usar para disminuir la presión de un gas contenido a un sistema a temperatura constante? Para disminuir la presión de un sistema gaseoso, se puede usar el método de succión del agua (trampa de agua) es decir aumentando el volumen del sistema. Si se extrae agua del lado derecho del manómetro, entonces el volumen del gas aumenta. 4.- Experimentalmente se ha obtenido la densidad del gas acetileno, C2H2, a temperatura de 0 ᵒC en g/L a las presiones en atm, que se indican a continuación. P (atm)

0.250

0.500

0.750

1.000

ρ (g/L)

0.29123

0.58410

0.87855

1.1747

Calcular mediante el método de las densidades limites, la masa molar del acetileno y la masa atómica del carbono, adoptando la masa atómica del hidrogeno de 1.008 uma. 𝝆 (𝒈/𝑳) 𝑷 (𝒂𝒕𝒎) 0.29123 0.250 0.58410 0.500 0.87855 0.750 1.17470 1.000 Realizando el ajuste de la ecuación.

𝝆/𝑷 1.16492 1.16820 1.17140 1.17470

𝜌 𝑃

= 0.013(P)+1.1617 ;

𝑅2 = 1

1.4 1.2 1 0.8

0.6 0.4 0.2 0 0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

P(atm) apliando el método de densidades límites, luego se obtiene ρ g lim ( ) = 1.1617 ρ→0 P L. atm Luego : ρ g L. atm M = lim ( ) RT = (1.1617 ) (0.0821 ) (273 K) ρ→0 P L. atm K. mol M = 26.0058

g mol

Es la masa molar del acetileno C2H2. Consideramos la masa molar del hidrogeno de 1.008 uma y obtenemos la masa molar del carbono. 26.0058 = 2mC + 2(1,008) mC = 11.995 uma CUESTIONARION N° 2 1.- Un bulbo de densidades gaseosas pesaba 29.3215 gramos cuando estaba vacío. Llenado con gas CO2 a 40°C y 1 atm de presión pesó 30.0079 gramos. Llenado con una mezcla de gas CO y CO2 en condiciones idénticas pesó 29.9330 gramos. Calcular el por ciento molar a volumen del gas CO en la mezcla gaseosa última. mbulbo = 29.3215 g Vacio

Bulbo llenado con CO2 T = 40°C ≡ 313.15 K P = 1 atm mbulbo = 30.0079g + CO2

Luego:

mCO2 = mbulbo − mbulbo + CO2

Vacio

mCO2 = 30.0079 − 29.3215 = 0.6864 g m

Calculo de Volumen del bulbo PV = M RT (1)Vbulbo =

0.6864 g (0.082)(313.15) 44 g/mol

Vbulbo = 0.400 l Bulbo llenado con CO y CO2 T = 40°C ≡ 313.15 K PT = 1 atm m

bulbo CO+ CO2

= 29.9330 g

Luego: mCO+CO2 = m

bulbo CO+ CO2

− mbulbo Vacio

mCO + mCO2 = 29.9330 − 29.3215 = 0.6115 g Calculo de los moles total: nT = nCO2 + nCO PV = nT RT (1)(0.400) = nT (0.082)(313.15) nT = 0.0156 moles

Se tiene: mCO + mCO2 = 0.6115 g , reemplazamos en la masa m = nM:

Resolviendo el sistema

nCO (28) + nCO2 (44) = 0.6115 g nT = nCO + nCO2 = 0.0156 moles nCO = 0.0047 moles nCO2 = 0.0109 moles

Calculamos los porcentajes

0.0047 x100% = 30.12% 0.0156 0.0109 = x100% = 69.88% 0.0156

%nCO = %nCO2

2.- En el método Víctor Meyer es necesario expulsar la masa de líquido volátil prefijada? Si no es así qué se debe considerar? El experimento por el método de Víctor Meyer consiste en volatilizar la masa, ya que para determinar la masa molar del gas en el sistema se debe evaporar todo el líquido a la temperatura un tanto superior a la de ebullición del líquido, cuyo peso molecular se desea determinar. 3.- Los datos indicados a continuación se refieren a la densidad a O°C del gas acetileno, (C2H2) en [g/L] a las presiones en atm, indicadas: Presión [atm] Densidad [g/L]

0.250 0.29123

0.500 0.58410

0.750 0.87855

1.000 1.17470

Usando el método de las densidades límites, calcular el peso molecular del acetileno y el peso atómico del carbono, adoptando el peso atómico del hidrógeno el valor de 1.008 [urna].

0.250

𝜌 𝑔 ( ) 𝑃 𝑙. 𝑎𝑡𝑚 0.29123 1.16492

0.500

0.58410

1.1682

0.750

0.87855

1.1714

1.000

1.17470

1.1747

𝑃 (𝑎𝑡𝑚)

ρ

Realizamos la grafica: P vs P

ρ (g/L)

1.176

y = 0.0129x + 1.1618 R² = 1

1.174 1.172

ρ/P [glatm.l]

1.17 1.168 1.166 1.164 1.162

1.16 0.000

0.200

0.400

0.600

0.800

1.000

1.200

P [atm]

El ajuste por regresión lineal corta la recta en el punto (0,1.1618). Por la teoría de densidades límites, la masa molar es: ρ ρ g M = lim RT , donde: lim = 1.1618 [ ] P→0 P P→0 P atm. l Entonces la masa molar del C2H2 es: g Meteno = 1.1618(0.082)(0 + 273.15) = 26.025 mol g

Calculo de la masa molar del Carbono, MH = 1.008 [mol], se tiene: Meteno = 2 MC + 2 MH 26.025 = 2 MC + 2 (1.008) ; MC = 12.010 [

g ] mol