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UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA –UNADEscuela de Ciencias Agrícolas, Pecuarias y del Medio Ambiente-ECAPMA
Programa. Ingeniería Ambiental
LABORATORIOS DE FISICOQUÍMICA AMBIENTAL-LFAProf: Jairo Granados., MSc
PRÁCTICA 2
DETERMINACIÓN DE LA CONSTANTE UNIVERSAL DE LOS GASES
AUTOR
Leidy Marcela Calixto Rodríguez
Estudiante Segundo Semestre de Ingeniería Ambiental, Universidad Nacional Abierta y a Distancia UNAD, CEAD Sogamoso, Colombia. E-mail:
DIRECTOR DE CURSO
JAIRO ENRIQUE GRANADOS MORENO
FECHA: 19/05/2012
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA –UNADEscuela de Ciencias Agrícolas, Pecuarias y del Medio Ambiente-ECAPMA
Programa. Ingeniería Ambiental
LABORATORIOS DE FISICOQUÍMICA AMBIENTAL-LFAProf: Jairo Granados., MSc
PRÁCTICA 2
DETERMINACIÓN DE LA CONSTANTE UNIVERSAL DE LOS GASES
RESUMEN
El tema de estudio principal del componente practico 2 de fisicoquímica Ambiental fue identificar la ecuación de los gases ideales y reales,Determinar la conatante universal de los gases ideales .Analizar gráficamente gráficas de V contra n.
PALABRAS CLAVES: Constante univerisal, Gases ideales, Gases reales, Ecuacion de estado,termodinámica.
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INTRODUCCIÓN
Esta practica de laboratorio se realizo en el fin de detreminar la constante de Gases ideales apartir de el gas carbónico con reacción entre el ácido clorhídrico y el carbonato de calcio. Establaciendo entre el número de moles(n), volumen de CO2 (V) generadas por condiciones de P y T constantes para determinar gráfico ,estadístico la constante R de los gases, a partir de la pendiente de la recta de V contra n y hallar su porcentaje de error del valor constante , valor de la constante universal de los gases encontardos en esta practica.
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1.FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA
1.1 MAPA CONCEPTUAL
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1.2 MENTEFACTO CONCEPTUAL
2. MATERIALES Y MÉTODOS
2.1lista de materiales y equipos utilizados en la práctica
MATERIAL Ó EQUIPO APLICACIÓN
Balón de fondo plano con desprendimiento lateral
Volumen exacto
Tapones de caucho Presion
manguera con acople de vidrio Destilar
espátula metálica Tomar la cantidad de reactivo
probeta graduada de 500mL Volumen
beaker grande de 1 L Tintulacion
termómetro Temperatura
balanza analítica Masa
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2.2 LISTA DE REACTIVOS UTILIZADOS
REACTIVO FÓRMULA MOLECULAR CONCENTRACIÓN
Carbonato de calcio ó bicarbonato de sodio
CaCO3 0,1gr.0,2gr.0,4gr.0,8gr y CaCO3
Ácido clorhídrico 2N HCl 0,1Agua destilada CO₂ menos 3/4
Cuadro 5.Reactivos utilizados en la práctica
VARIABLE(INDICADOR) EVALUADA(O)
TÉCNICA ANALÍTICA UTILIZADA
vk=K el volumen de un gas varía directamente
proporcional al número de moles del mismo
R= pvnT0 PV =nRT
la relación directa entre presión, volumen, número de moles y temperatura de un gas
nv=RT
Pecuación de estado
PCO 2=Patmosferica−PVaporde H 2O
Remplazamos valorespresión atmosférica de presión de vapor del agua a la temperatura trabajada y encontrar la presión del gas carbónico
(T prom)Promedio
Cuadro 6.Técnicas analíticas desarrolladas para las variables evaluadas2.3.1Protocolos de muestras analizadas
FICHA DEL MUESTREOEspecie Nombre Cientifico Lugar de Muestreo Datos Ambientales Carbonato de Calcio
CaCO3(w1) Laboratorio UNAD Sogamoso
Temperatura14C°
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2.3.2 PROCEDIMIENTO
FOTOGRAFIAS DEL PROCEDIMIENTO
Pesar si en la balanza analitica mas omenos : o,1gr;o,2gr;0,4gr;0,8gr y 12gr de CaCO3
Adicionar 200ml de HCl2N en balon despues agregar 0,1gr de CaCO3(w1) Tapan , concetar a listante la manguera y recolectar el CO2 mediante el desplazamiento y la probeta (medir el volumen del gas producido)
INICIO
Adiccionar en el balón nuevamente 0,2 g de CaCO3 (w2), realizar el mismo montaje que se explicó anteriormente y medir volumen (V2) de CO2 y la temperatura (T2) de éste en la probeta
Tomar una probeta , tapar con la mano , introduccir cuidadosamente el termometro y medir la temperatura (T1) del gas registrar en la tabla de datos
FINAL
llenado completo de la probeta con el agua destilada e invertirla sobre el breaker que tambien contenga
Desocupar el balón , lavarlo ,secarlo y adicionarle otros 200mL de HCl 2N
Repetir el procedimiento con las demás cantidades de CaCO3 y medir laos respectivos volúmenes y temperaturas del CO2 obtenido, registrar estos valores en la tabla de datos.
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3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
3.1 TABLAS DE DATOS
Tabla 3. Volúmenes y temperaturas de CO2 obtenidos en las 5 experiencias
Experimento W CaCO3 (g) V CO2 (mL) T (°C)
1 0,1 8 25
2 0,216
41
3 0,3 24 58
4 0,4 32 73
5 0,5 40 88
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3.2 TABLAS DE RESULTADOS
Tabla 4.Resultados obtenidos en la obtención del gas carbónicoExperimento n CO2 (moles) VCO2 (mL) Tprom (K) P CO2 (atm)
1 0,270432178 8 330 0,91473684
2 0,490450072 16 330 0,82947368
3 0,584432256 24 330 0,65894737
4 0,375928735 32 330 0,31789474
5 0,136460886 40 330 0,09231579
3.2 CÁLCULOS
P Vapor H2O P atm PCO2 atm
64,8 760 695,2
129,6 760 630,4
259,2 760 500,8
518,4 760 241,6
689,84 760 70,16
Tprom 57
3.3.1 GRÁFICAS
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0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.70
5
10
15
20
25
30
35
40
45
f(x) = − 24.4841625094974 x + 33.09686594938R² = 0.117053859743153
Series2Linear (Series2)Linear (Series2)
n moles
Volu
men
3.4. DISCUSIÓN DE RESULTADOS
P Vapor H2O P atm PCO2 atm
64,8 760 695,2
129,6 760 630,4
259,2 760 500,8
518,4 760 241,6
689,84 760 70,16
4.CONCLUSIONES
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Al calcuar la presión atmosférica nos arrojo constante , presión de vapor del agua a la temperatura va amentando trabajada y encontrar la presión del gas carbónico va decendiendo .
Cuando se realizo el experimiento con al adicionar CaCO3 su volumen y su temperatura aumente y disminuyen.
El experimento se realizo 5 veces el cual obtuve que a medida que se agregaba CaCO3 su volumen aumentava .
Identificar y determinar la constate universal de los gases ideales y su aplicación de acuerdo a los registros de los datos
5. CUESTIONARIO
1. ¿Cuáles son los principales factores de error en este experimento?
%ERROR=Valor experimental−valor teoricoValor teorico
X 100
%ERROR=¿6,09756098
2. ¿Calcular el rendimiento ó eficiencia de la reacción química en cada experimento ,promediar los valores y analizar el resultado?
%RENDIMEINTO=87
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3. ¿Calcular el rendimiento ó eficiencia de la reacción química en cada experimento ,promediar los valores y analizar el resultado?
Realcion de volumen n es directamente proporcional
R=0,082 atm .lmol ° k
4. ¿Cuáles son las principales ecuaciones de estado de los gase reales ó no ideales?
R= pvnT0 PV=nRT
nv=RT
P
nv=RT
P
PCO 2=Patmosferica−PVaporde H 2O
(T prom)
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6. BIBLIOGRAFÍA
Trabajos de grado, ascenso y similares
Romero C y Blanco L (1996).Tópicos en química básica, experimentos de laboratorio. Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Bogotá D.C
Libro
Levine Ira N.(1996) Fisicoquímica , Ed McGraw-Hill, cuarta edición. Madrid, España
Castellan W., Fisicoquímica,(1987) , Pearson Educación, México D.F , Segunda edición
Documento
Granados J.,(1999),Fisicoquímica aplicada. Ed antropos, UNAD, facultad de ciencias agrarias , segunda edición. Bogotá D C
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DIMENSIÓN METODOLÓGICA4.Teorías científicas 8.Interpretación/Discusión
3.Principios / leyes
TABLA DE DATOS
RESULTADOS OBTENIDOS
DETERMINAR LA CONSTANTE
UNIVERSAL DE GASES IDEALES
Determinar la constante universal de los gases ideal?
Cuáles son las principales ecuaciones de estado de los gase reales ó no ideales?
Cual es rendimiento ó eficiencia de la reacción química en cada experimento ?
• El experimento se realizo 5 veces el cual obtuve que a medida que se agregaba CaCO3 su volumen aumentava
PREGUNTAS CENTRALES
2. MAPA CONCEPTUAL
En la constante universal de los gases ideales a traves de una constante física que relaciona en los funcionamientos de los estado termodinámicas, estableciendo en una relación entre la energía, la temperatura y la cantidad de materia.La constante se emplea en la relación de la cantidad de materia en un gas ideal, medida en número de moles (n), con la presión (P), el volumen (V) y la temperatura (T), a través de la ecuación de estado de los gases ideales
La relación del volumen atraves con el Número de molesSe presenta que 1mol de oxígeno pesa 32 g, contiene 6,02x1023 moléculas y ocupa un volumen de 22,414L en las condiciones normales, despues las 2 moles de oxígeno pesarán 64g, poseerán 12,04x1023 moléculas y ocuparán un volumen de 44,828 L en condiciones normales.
FUNDAMENTACIÓN CONCEPTUALDIAGRAMA UVE HEURÍSTICO DE LA PRÁCTICA
Experimento
n CO2
(moles)
VCO2 (mL) Tprom (K) P CO2 (atm)
3 0,5844323 24 330 0,65894744 0,3759287 32 330 0,3178947
5 0,1364609 40 330 0,0923158
1 0,2704322 8 330 0,9147368
2 0,4904501 16 330 0,8294737
Experimento W CaCO3 (g) V CO2 (mL) T (°C)
1 0,1 8 25
3 0,3 24 584 0,4 32 735 0,5 40 88
2 0,2 16 41
Experim ento
n CO2
(m oles)
VCO2 (m L) Tprom (K) P CO2 (atm )
3 0,5844323 24 330 0,65894744 0,3759287 32 330 0,3178947
5 0,1364609 40 330 0,0923158
1 0,2704322 8 330 0,9147368
2 0,4904501 16 330 0,8294737
518,4 760 241,6689,84 760 70,16
129,6 760 630,4
259,2 760 500,8
P Vapor H2O P atm PCO2 atm
64,8 760 695,2
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