INFORME_2

19
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA –UNAD Escuela de Ciencias Agrícolas, Pecuarias y del Medio Ambiente-ECAPMA Programa. Ingeniería Ambiental LABORATORIOS DE FISICOQUÍMICA AMBIENTAL-LFA Prof: 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: [email protected] DIRECTOR DE CURSO JAIRO ENRIQUE GRANADOS MORENO FECHA: 19/05/2012

Transcript of INFORME_2

Page 1: INFORME_2

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:

[email protected]

DIRECTOR DE CURSO

JAIRO ENRIQUE GRANADOS MORENO

FECHA: 19/05/2012

Page 2: INFORME_2

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.

Page 3: INFORME_2

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

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.

Page 4: INFORME_2

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

1.FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA

1.1 MAPA CONCEPTUAL

Page 5: INFORME_2

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

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

Page 6: INFORME_2

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

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°

Page 7: INFORME_2

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

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.

Page 8: INFORME_2

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

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

Page 9: INFORME_2

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

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

Page 10: INFORME_2

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

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

Page 11: INFORME_2

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

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

Page 12: INFORME_2

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

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)

Page 13: INFORME_2

13

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA –UNADEscuela de Ciencias Agrícolas, Pecuarias y del Medio Ambiente-ECAPMA

Programas: Ingeniería Ambiental

LABORATORIOS DE FISICOQUÍMICA AMBIENTAL(LFA)Prof: Jairo Granados., MSc

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

Page 14: INFORME_2

14

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA –UNADEscuela de Ciencias Agrícolas, Pecuarias y del Medio Ambiente-ECAPMA

Programas: Ingeniería Ambiental

LABORATORIOS DE FISICOQUÍMICA AMBIENTAL(LFA)Prof: Jairo Granados., MSc

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

Page 15: INFORME_2

15

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