Determinación de la densidad y peso molecular de oxígeno PDF

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De los tres estados de agregación, solo el estado gaseoso permite una descripción cuantitativa relativamente sencilla. Por el momento limitaremos esta descripción a las relaciones entre las propiedades tales como masa, presión, volumen y temperatura...

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Universidad Autónoma de Coahuila Facultad de Ciencias Químicas Laboratorio de Fisicoquímica I

Programa educativo: Químico Fecha de entrega: 8 de marzo del 2021

Determinación de la densidad y peso molecular de oxígeno. Introducción De los tres estados de agregación, solo el estado gaseoso permite una descripción cuantitativa relativamente sencilla. Por el momento limitaremos esta descripción a las relaciones entre las propiedades tales como masa, presión, volumen y temperatura.1 La ecuación de ley del gas ideal es muy importante en el estado de los gases. No envuelve aspectos característicos de un gas en particular, sino que es una generalización aplicable a todos los gases.2 La masa molecular en la suma de los pesos atómicos de los elementos químicos que forman un compuesto, expresad en unidades de masa atómica (uma). La masa molar coincide en el número con la masa molar, aunque se trata de cosas diferentes. La masa molar nos permite conocer la masa de una molécula, mientras que la masa molar refleja la masa de un mol de compuesto. 3 Antecedentes En 1662, Robert Boyle realizo las primeras medidas cuantitativas del comportamiento de los gases en relación con la presión y el volumen. Sus estados indicaron que el volumen es inversamente proporcional a la presión: V= C/p, donde p es la presión, V es el volumen y C es una constante.4 Posteriores experimentos de Charles demostraron que la constante C es una función de la temperatura. Esta es una formulación aproximada de la ley de Charles. 5 Gay-Lussac hizo medidas del volumen del volumen de una masa fija de un gas bajo presión constante y encontró que el volumen era una función lineal de la temperatura.6 Los experimentos de Charles demostraron que, para una masa fija de un gas bajo una presión constante, el aumento relativo de volumen por cada aumento de un grado de temperatura era el mismo para todos los gases con los cuales el experimento. 5

Objetivo: Determinación de la densidad y el peso molecular de oxígeno, el cual procede del producto de la descomposición del clorato de potasio.

Materiales y reactivos. Material Soporte universal Pinzas para soporte universal Bureta de 50 mL Termómetro Manguera de hule Tubo de ensaye 15cmx7mm Vaso de precipitado de 500 mL Placa de asbesto

Cantidad

Reactivos

Cantidad

1

Clorato de potasio

0.15 g

Barometro

1

Toxicidades

1 1 1 2 1 1 1

CLORATO DE POTASIO

Propiedades físicas y químicas Estado físico: sólido, cristales. Color: Incoloro. Olor: inodoro. Punto de fusión: 368°C Punto de ebullición: 400°C Densidad (20°C): 2.32 g/cm³ Solubilidad (20°C): 73. g/100 mL Masa molar: 122.55 g/mol

Diagrama de flujo

Efectos en la salud

Primeros auxilios

INHALACIÓN: Hemorragia, nausea, jadeo, vomito, pérdida de conocimiento. PIEL: Labios o uñas azulados, enrojecimiento sensación de quemazón. OJOS: Enrojecimiento, dolor. INGESTIÓN: Calambres abdominales y dolores, piel azulada, diarrea, colapso, convulsión.

INHALACIÓN: Traslade a la víctima y procúrele aire limpio. PIEL: Lávese inmediatamente después del contacto con abundante agua, durante al menos 15 minutos. Quítese la ropa contaminada y lávela antes de reusar. OJOS: Enjuague inmediatamente los ojos con agua durante al menos 15 minutos. INGESTIÓN: NO INDUZCA EL VÓMITO. Enjuague la boca con agua.

5. Conectar el tubo con la muestra y la bureta con una mangura flexible. Abrir la llave de la bureta, esperar a que se estabilice el agua.

3. Colocar una bureta de 50 mL en un soporte de forma invertida , ajustando con pinzas y dejando la boca ancha de la bureta sumergida en el agua del vaso en unos 50 mL de la base de éste.

2 0 3 0 4 0 5 0

1. Sellar el extremo del tubo con un tapon de hule y pesar el tuvo. Posteriomente, agregar 0.15 g de clorato de potasio.

4. Absorber el agua por la salida de la bureta dejando el menisco por arriba del cero.

2.Colocar 200 mL de agua natural en un vaso de precipitado de 500 mL

6. Colocar el mechero encendido sobre la base del tubo. (para descomponer el clorato de potasio).

Resultados 1. Calcular R con la ecuación de los gases ideales. PV= nRT PV =R nT R=

(0.1 atm )(0.0221 L) (1.22 X 10−3)( 298.15° K )

= 0.058580 atm

Cuestionario 1. ¿Por qué se toma la precaución de no poner en el tubo más de 0.15 g de clorato de potasio? Porque podría generar demasiada cantidad de gas oxígeno y podría estallar el tubo.

2. Indíquese como los siguientes factores podrían afectar el valor calculando de densidad y peso molecular: a) Si un trozo del empalme de goma se adhiere al tubo. Afectaría la densidad y peso molecular del oxígeno. b) Si las paredes del sistema no están bien selladas. No se generaría oxígeno y tampoco una presión.

Conclusión Se pudo logar el objetivo al que queríamos llegar, ya que obteniendo los diferentes datos se puede obtener la densidad y peso molecular del oxígeno a través de la fórmula de los gases ideales.

Referencias bibliográficas. [1] Castellan, Gilbert. Fisicoquímica. 1974. Segunda edición. Página 8. [2] Castellan, Gilbert. Fisicoquímica. 1974. Segunda edición. Página 8. [3] Castellan, Gilbert. Fisicoquímica. 1974. Segunda edición. Página 8. [4] Castellan, Gilbert. Fisicoquímica. 1974. Segunda edición. Página 9...