labo de quimica 7

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

“Año de la Diversificación Productiva y del

Fortalecimiento de la Educación”

FACULTAD DE INGENIERIA GEOLOGICA, MINAS, METALURGICA, GEOGRAFICA Y

CIVIL

FACULTAD DE QUIMICA E INGENIERIA QUIMICA

E.A.P. ING. GEOLOGICA

CURSO: LABORATORIO DE QUIMICA GENERAL

DIFUSION DE GASES

ING. HUGO GALARRETA DIAZ

INTEGRANTES

MENDOZA CCOA, DINA YANETH 15160147PEREZ PERALTA, JOSE RONALD 15160015REYES MENDOZA, RUBEN 15160153SANCHEZ CAPCHA, CRISTEL ARACELI 15160017


FACULTAD DE INGENIERIA GEOLOGICA, MINERA, METALURGICA Y GEOGRAFICA

JUEVES 11 DE JUNIO DEL 2015

TABLA DE CONTENIDO

1. CARATULA………………………………………………………………………………………………. Pág. 1

2. TABLA DE CONTENIDOS…………………………………………………………………………… Pág. 2

3. INTRODUCCION………………………………………………………………………………………… Pág. 3

4. PRINCIPIOS TEORICOS……………………………………………………………………………… Pág. 4

5. DETALLES EXPERIMENTALES………………………………………………………………….. Pág. 5

6. PROCEDIMIENTOS EXPERIMENTAL………………………………………………………….. Pág. 6

7. CONCLUSIONES……………………………………………………………………………………….. Pág. 9

8. RECOMENDACIONES……………………………………………………………………………….. Pág. 10

9. APENDICE……………………………………………………………………………………………….. Pág. 11

10. BIBLIOGRAFIA…………………………………………………………………………………………. Pág. 13

E.A.P INGENIERIA GEOLÓGICA Página 2



INTRODUCCION

A medida que el ser humano va descubriendo nuevos conocimientos se da cuenta que todo ello gira a su alrededor; es decir en torno a su experiencia dentro de la naturaleza que proporciona cada vez más nuevos descubrimientos. Es por ello el presente temadifusión de gasesLa materia en estado gaseoso tiene la propiedad de ocupar completamente el recipiente que lo contiene .Está constituida por partículas pequeñas, las que pueden ser mono atómicas, diatómicas o poliatómicas y están dotadas de movimiento caótico. Se requiere conocer su comportamiento debido a que frecuentemente se les encuentra en diversos procesos físicos y químicos.Los gases desempeñan generalmente, un papel muy importante en nuestra vida cotidiana, debido a que tienen múltiplos usos y aplicaciones. El aire es




una mezcla gaseosa que envuelve a nuestro planeta y de ella el oxígeno es de vital importancia para los seres vivos, el dióxido de carbono se utiliza en la elaboración de bebidas gasificadas y del hielo seco (refrigerante), el gas doméstico es una fuente importante de energía elaborada ya que sin ella probablemente no preparamos nuestros alimentos; así podemos citar las aplicaciones de diversos gases la cual nos indica la razón de su estudio. En este informe nos enfocaremos en la difusión de los gases, específicamente del cloruro de hidrógeno concentrado e hidróxido de amonio concentrado, su comportamiento, sus propiedades dentro y fuera del tubo de difusión a su vez el desprendimiento de vapores de cloruro de sodio ,la formación del halo de NH4Cl que determinará el punto de contacto entre ambos gases .

PRINCIPIOS TEÓRICOS

DEFINICIÓN

La difusión gaseosa es la dispersión gradual de un gas en el seno de otro. De este modo las moléculas de una sustancia se esparcen por la región ocupada por otras moléculas, colisionando y moviéndose aleatoriamente. Este es un proceso muy rápido, y no es necesario un cuerpo por el que difundirse, ya que se difunde también por el vacío. La efusión es la fuga de un gas hacia el vacío por medio de un pequeño orificio o de una membrana porosa, debido a que las moléculas del gas colisionan con más frecuencia con el poro donde la presión es más alta. De este modo, hay más moléculas que pasan de la zona de alta presión a la de baja que al contrario. En 1860, Thomas Graham, un químico escocés demostró que la velocidad de efusión y difusión de los gases es inversamente proporcional a la raíz cuadrada de su masa molar.


http://es.wikipedia.org/wiki/Thomas_Graham

http://es.wikipedia.org/wiki/1860

http://es.wikipedia.org/wiki/Efusi%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Gas



LEY DE LA DIFUSION GASEOSA

Fue establecida por Thomas Graham; quien manifiesta lo siguiente:

“En las mismas condiciones de presión y temperatura, las velocidades de difusión de dos gases son inversamente proporcionales a las raíces cuadradas de sus masas moleculares.”

Análisis:

Llamemos M1 a la masa de las moléculas de una especie y M2 a la masa de las moléculas de otra especie. Entonces, las energías cinéticas promedio de las moléculas de cada gas están dadas por las expresiones:

M1×V 12

2=3×K ×T

2

M2×V 22

2=3×K ×T

2

Dividiendo encontraremos lo siguiente:

M1

M2

=V 22

V 12 V 2

V 1

=√M 1

M 2

=√ P1P2= e1e2

DETALLES EXPERIMENTALES

MATERIALES:

Un tubo de difusión de vidrio de diámetro uniforme y de una determinada longitud

Huaype Tapón de goma Una regla graduada




Goteros Pisceta

REACTIVOS:

HCl concentrado NH4OH concentrado

PROCEDIMIENTOS EXPERIMENTALES

Antes de empezar la experiencia asegurarse de que el tubo de difusión este completamente limpio, seco y a temperatura ambiente.

Instalar el equipo de acuerdo a la figura:




Con un tapón de goma, corcho o Huaype cerrar herméticamente cada extremo del tubo de difusión.

En lo posible colocar el tubo de difusión

sobre una superficie oscura(negra o azul)

Adicionar simultáneamente 5 gotas de HCl y NH4OH respectivamente en cada orificio superior y taparlos inmediatamente con un poco de Huaype.

Observar cuidadosamente la formación de un halo de NH4Cl, el cual determina un punto de contacto de ambos gases. Marcar el punto

Medir las distancias con la regla graduada entre el punto de contacto y los orificios superiores.

Lavar, limpiar y secar el tubo de difusión. Repetir dos o tres veces este experimento.

Cálculos: Se sabe que el ácido clorhídrico HCl desprende vapores de cloruro de

hidrogeno HCl(g) y que el hidróxido de amonio NH4OH desprende vapores de NH3(g)

Establecer la relación experimental (Re)

ℜ=V 1(NH3 )

V 2(HCl)

=espacio recorrido por el NH 3

espacio recorrido por el HCl

1er EXPERIMENTO:




Longitud del tubo = 33 cmEspacio recorrido por HCl =12.3 cmEspacio recorrido por el NH3 =20.7 cm

R1=eHCl

eNH3

=12.320.7

=0.59cm

2do EXPERIMENTO:

Longitud del tubo = 33 cmEspacio recorrido por HCl =14.3 cmEspacio recorrido por el NH3 =18.7 cm

R2=eHCleNH3

=14.318 .7

=0.76cm

3er EXPERIMENTO:

Longitud del tubo = 33 cmEspacio recorrido por HCl =11 cmEspacio recorrido por el NH3 =12 cm

R3=eHCleNH 3

=1112

=0.91cm

SACAMOS EL PROMEDIO:

Rprom= R1+R2+R33


HCl NH3



Rprom=0.59+0.76+0.913

Rprom=0.75cmHALLANDO EL Rteór :

Rteór=V HCl

V NH 3

=√M NH 3

M HCl

Rteór=√ 1736.5

=0.68cm

LUEGO SACAMOS EL PORCENTAJE DE ERROR:

%E=Vteór−VexpVteór

×100

%E=0.68−0.750.68

×100

%E=−10.29%

El signo (-) significa exceso

CONCLUSIONES




En el experimento realizado en clase se observó que las moléculas de amoníaco (NH3) son más ligeras, debido a que se difunden más rápido que las de HCl, y es también porque tiene menos masa que el ácido clorhídrico.La velocidad de difusión de un gas depende del tamaño de sus moléculas, si estas tienen una masa grande, entonces el gas se difunde lentamente. Por lo tanto existe una relación inversamente proporcional entre masa y velocidad. Cuando dos o más gases tienen el mismo tiempo de difusión en un recipiente, se puede tomar en cuenta sólo la distancia en la ecuación de difusión de dos gases.Mediante el uso de la Ley de difusión de Graham, se determinó en el experimento realizado en clase el peso molecular de los gases, midiendo la velocidad de difusión del HCl y NH3, que se obtuvo al reaccionar ambos gases a partir de la formación del anillo.

RECOMENDACIONES




Secar y tener limpio el tubo de difusión antes y después de cada experimento.

Tener cuidado al momento de vaciar las gotas teniendo en cuenta que se encuentren en las mismas proporciones, puesto que podría afectar el resultado del experimento.

Se debe tener en cuenta que el tubo de difusión debe estar en forma horizontal y sobre una superficie oscura.

Se recomienda tapar los extremos del tubo con la ayuda de los tapones antes de agregar las gotas.

No descuidarse en anotar los tiempos y las medidas en el proceso experimental.

Tener precaución con los vapores que se desprenden durante el desarrollo de la práctica y evitar un contacto directo y prolongado de estos gases.




APENDICE

CUESTIONARIO:

1. ¿Cuál de los gases de las alternativas se difundirá con mayor rapidez, si se encuentra a 20ºC y 4 atm. A través de iguales orificios?

Sabemos que el gas más liviano, es decir menor masa molecular se difundirá con mayor rapidez. A) C12 ( M = 144)B) C3H8 ( M = 44 )C) NO2 ( M = 30 )D) CH4 ( M =16 )

Por ende el gas que se difunde con mayor rapidez es CH3

2. ¿Cuál es la masa molar de un compuesto que tarda 2.7 veces más tiempo en fundir a través de un tapón poroso que la misma cantidad de XeF2 a la misma temperatura y presión

txtA =√MX

√MA

2.71

=√MX√169

Mx = 1232.01

3. Un hidrocarburo de formula empírica C2H3 tarda 349s en emanar a través de un tapón poroso; en las mismas condiciones de temperatura y presión, el mismo número de moles de argón emana en 210s. ¿Cuál es la masa molar y la formula molecular del hidrocarburo?

txtA =√MX

√MA

(349210) =√MX√40

Mx = 110.5g

n = 110.5 g27




Por lo tanto si n=4; 4(C2H3) = C8H12

Su masa molecular sería igual a 108g/mol.

Y su fórmula molecular es C8H12

4. Una muestra de gas argón se funde a través de tapón poroso en 147 s. calcule el tiempo requerido para que el mismo número de moles de CO2 se funde en las mismas condiciones de presión y temperatura.

txtA =√MX

√MA

147tx =√40

√44 ----> tx= 154.174 s

5. A ciertas condiciones de presión y temperatura, la densidad del gas CH4 es 0.714g/L y la densidad de HBr es 3.60 g/L. si el CH4 se difunde a una velocidad de 70 cm/min en un determinado aparato de difusión. ¿ cuál será la velocidad de HBr en el mismo aparato a la misma presión y temperatura?

V CH 4V HBr = √DHBr

√DCH 4

70cm /sX cm /s =

√3.60 g /L√0.71g /L

X = 31.2 cm/s




BIBLIOGRAFÍA

• http://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Graham• http://www.deciencias.net/simulaciones/quimica/materia/difusion.htm•http://mazinger.sisib.uchile.cl/repositorio/ap/ciencias_quimicas_y_farmaceuticas/ap-quimgral-6/c4.2.html


http://mazinger.sisib.uchile.cl/repositorio/ap/ciencias_quimicas_y_farmaceuticas/ap-quimgral-6/c4.2.html

http://mazinger.sisib.uchile.cl/repositorio/ap/ciencias_quimicas_y_farmaceuticas/ap-quimgral-6/c4.2.html

http://www.deciencias.net/simulaciones/quimica/materia/difusion.htm

http://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Graham

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