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Reporte de Laboratorio I Química general 2 PROPIEDADES DE LOS GASES. “LEY DE CHARLES” GRUPO # 3

Grupo: IM2 - IQ

Elaborado por:       

Acevedo Duarte Steve Alexander Huerta Prado José Carlos López Dávila Paola del Carmen López Herrera Fernando Gabriel Martínez Gutiérrez Ingris Tahiris Ocon torres Fernando José Jirón Arcia kiesler Josué

Maestro: ING. NESTOR FONG

MANAGUA. 22 OCTUBRE 2019

INDICE

INDICE I.

INTRODUCCION

3

II.

OBJETIVOS

III.

MATERIALES Y REACTIVOS

IV.

OBSERVACIONES

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V.

CUESTIONARIOS

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VI.

CONCLUSIONES

7

VII. VIII.

ANEXOS…………………………………………………………………………………….8 BIBLIOGRAFIA…………………………………………………………………………….9

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Laboratorio #1 Tema: Las propiedades de los gases. Ley de charles. INTRODUCCION Todas las sustancias puras muestran un comportamiento muy parecido en estado gaseoso. Los diferentes gases responden casi de la misma manera a las variaciones de masa, presión y temperatura. La razón donde el volumen de cualquier gas está relacionado con su masa, presión y temperatura se conoce como Ley de los Gases Ideales. De esta ley se derivan varias leyes que dan la relación cuantitativa que existe entre el volumen y sus otras variables. Las principales son: a) Ley de Avogadro: Indica que, "si la temperatura y presión son idénticas en volúmenes iguales de gases, hay el mismo número de moléculas". Por tanto, el número de moléculas y también el número de moles (n), es proporcional al volumen (V) del gas: V = k. n (p y T son constantes) siendo k una constante de proporcionalidad. b) Ley de Boyle: Establece que "A temperatura constante, los volúmenes que ocupan una misma masa de gas son inversamente proporcionales a las presiones que soporta": V = k' 1 (T y n son constantes) p c) Ley de Charles-Gay-Lussac: Establece que "el volumen de un gas es directamente proporcional a la temperatura absoluta del mismo". V1 V2 ------ = ----- cuando la presión es constante. T1 T2 En la presente práctica de laboratorio el estudiante efectuará mediciones de volumen de una masa de aire dada, cuando la temperatura varía, desde la temperatura de ambiente hasta la temperatura de ebullición del agua. II.

OBJETIVOS

1. Comprobar experimentalmente el efecto de un cambio de temperatura sobre el volumen de un gas a presión constante. 2. Desarrollar habilidades en el uso y manejo de materiales y reactivos de laboratorio. III.

MATERIALES Y REACTIVOS 3

1 Erlenmeyer de 125 mL con tapón mono horadado Agua del grifo 1 Soporte Universal 1 Pinza para el soporte con nuez 1 Beaker de 500 mL 1 Cuba hidroneumática 1 Tubo de vidrio de 10 cm de largo 1 Probeta graduada de 100 1 Termómetro (hasta 100°C) 1 Probeta graduada de 100 Ml

IV.

OBSERVACIONES

1- Se determinó el volumen del aire frio, llenando un Erlenmeyer de 125mL con agua hasta los bordes, se ajustó un tapón de hule en la boca del Erlenmeyer, al ajustar el tapón se forzó algo de agua hacia afuera. El volumen del agua fue el mismo volumen que ocupo el aire frio, se midió el volumen del agua con una Probeta graduada dando un V1 de 150mL. 2- Se ajustó otra vez el tapón al Erlenmeyer, esta vez, vacío, asegurando el Erlenmeyer en una posición vertical en el soporte universal y se introdujo en un baño maría. 3- Se midió la temperatura del agua en el beaker y se anotó como si fuese la temperatura del aire frio T1 contenido en el Erlenmeyer dando una temperatura inicial de 28°C. 4- Luego se calentó el agua por 7 minutos aprox. Medimos la temperatura del agua. Consideramos la temperatura del agua como la temperatura del aire caliente dentro del frasco dando una T2 de 100°C. Fotos agregadas en la sección de anexos, figura a) 5- se tapó con un dedo el extremo del tubo a como indicaba la guía, sacando el Erlenmeyer del baño maría e invirtiéndolo en la cubeta hidroneumática con agua fría. Luego se quitó el dedo del tubo hasta que el cuello del Erlenmeyer se sumergió. Fotos agregadas en la sección de anexos, figura b) 6- En esta posición se vertió agua sobre el Erlenmeyer para igualar más o menos la temperatura del agua y el aire dentro del Erlenmeyer. Mientras esto se pudo observar que a medida que vertíamos agua, este se llenaba de agua por medio del tubo que tenía en el tapón. 7-Una vez que seso de llenar, se tapó el tubo con el dedo debajo del agua tal como se indicaba, sacando el Erlenmeyer y poniéndolo en posición normal. Más tarde se quitó el tapón y vertió el agua que había dentro en una Probeta graduada para medir el volumen obtenido considerándolo como el volumen del aire que se escapó. El volumen del aire caliente en este experimento se encuentra: V2(aire caliente)=V1(aire frio) + V(aire caliente) 4

V2= 150mL + 88mL V2= 238 ml = 0.238 L

V. Cuestionario 1. Calcule el volumen del aire caliente utilizando la ley de charles compare el resultado teórico con el practico (según el experimento que ha realizado). en caso que no coincida explique por qué? V1 = V2 T1 T2 Beaker caliente =? T= 100 º C = 373 k Cubo hidroneumático frio = 28ºC = 301.15k V= 150ml 150ml = V2 297.15 k 373,15k V2 = (150ml). * (373.15k) = 185 ml 301.15k 2. Por qué se puede considerar que el volumen del agua se metió en el Erlenmeyer es el mismo del volumen del aire que se escapó del Erlenmeyer al aplicar el calor. Al suministrar energía el aire del Erlenmeyer (calor), las moléculas del aire se expandieron, y se logró escapar cierta cantidad de aire. Al tapar el orificio se impidió que las moléculas escaparan, al momento de introducir de forma invertida el Erlenmeyer, la temperatura del Erlenmeyer se enfrió. Y cuando un gas se enfría disminuye su volumen y presión; por eso el aire ya no ejerce expansión, permitiendo al agua entrar al Erlenmeyer, sim embargo queda un espacio con aire, este aire fue el que no se pudo escapar por la disminución de la temperatura. 3. Explique brevemente el volumen de una muestra de gas a 20º C es de 2.5 litros a presión constante: A) ¿Cuál es el volumen del gas a 200º? 2.5 L = V2 293K 473K V2= 4.04 L B) A que temperatura (en ºC) será el volumen de 3.0 It? 2.5 L = 3.0 L 293K T2 5

T2= (3.0 L). * (293 K) =

T2= 351.6 K

C) A que temperatura (en ºC) será el volumen de 1.0 It? 2.5 L = 1.0 293 K T2 T2 = (293K )*(1.0 L) = 117.2 K 2.5 L 4. En un recipiente de 250 ml se encuentra gas t= 0ºC y 1 atm de presión. Si la presión se mantiene a 1 atm. Cuanto se aumentará el volumen por cada grado Celsius que se eleva la temperatura. V1 = 0.25 It T1= 237k P2 = 1 ATM 0.25 L = V2 273k 274k V2= (275 K). * (0.25 L) = 0252 L 273 K V3= (275K.) * (0.25 L) = 0.252 L 273 K R/ EL AUMENTO SERA APROXIMADAMENTE DE 0.001 L 5. Por qué el volumen del gas aumenta al aumentar la temperatura Esto se explica con la ley de charles- gay lussac, que dice que el volumen de un gas es directamente proporcional a la temperatura, es decir, el volumen incrementa por que el aire se expande cuando se calienta.

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VI. Conclusiones

 Mediante esta práctica se pudo observar el efecto del cambio de temperatura sobre el volumen de un gas a presión constante, ley de Charles, un ejemplo de ello está al decir que el volumen de agua en el Erlenmeyer es el mismo volumen del aire frio, esto se dedujo por que estaban en las mismas condiciones, por las propiedades de los gases y por la teoría de Charles principalmente.  Se desarrollaron habilidades en el manejo y uso de los materiales, además que mediante esta práctica se reforzaron conocimientos anteriormente estudiados y adquirieron nuevos conocimientos.

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VII. Bibliografía

 Masterton, W, L, slowinski, E, J y stanitski C, L (1991) Quimica General Superior (6ta edicion).  K.W. Whiten, K.D. Gailey. Quimica General. Primera Edicion. Mc Graw – Hill 1990. Los gases y la teoria cinetico- molecular

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VIII. Anexos

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a)

b)

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