Informe Propiedades DE LOS Gases Ideales -Obtención De Hidrógeno PDF

Preview

Summary

Obtención de hidrógeno a partir de reacciones en el laboratorio y comprobación de la ley de los gases ideales ...

Description

INFORME PROPIEDADES DE LOS GASES IDEALES : OBTENCIÓN DE HIDRÓGENO

FISICOQUÍMICA

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS FACULTAD DE MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES PROYECTO CURRICULAR INGENIERÍA AMBIENTAL BOGOTA D.C. 2019

INTRODUCCIÓN Un gas ideal es un modelo teórico que posee el comportamiento de una sustancia gaseosa en condiciones límites de presión, a pesar de su existencia ficticia juega un papel importante como fuente de referencia para el estudio de los gases. En tales gases toda la energía interna esta forma de energía cinética y cualquier cambio en la energía interna va acompañada de un cambio en la temperatura Se han formulado varias (Fernández, 2010 )

El hidrógeno es un gas inodoro, incoloro e insípido de densidad muy pequeña, es muy insoluble en agua, en sus reacciones produce gran cantidad de calor lo que aumenta su volumen. El hidrógeno es el elemento más ligero como elemento libre es escaso, existe combinado en muchos compuestos. En el laboratorio se puede obtener por acción de metales sobre agua soluciones diluidas de ácidos y álcalis. Estas reacciones son capaces

de reducir el protón de los ácidos oxidantes en condiciones normales y producir hidrógeno molecular (Ávila ) En esta práctica de laboratorio se obtuvo gas hidrógeno a partir de una reacción química llevada a cabo entre el Zinc y el Ácido clorhídrico y con esto se estudió experimentalmente las leyes de los gases ideales, bajo condiciones de presión y temperatura determinadas.

OBJETIVO GENERAL -

Constatar experimentalmente las leyes que rigen los gases ideales, a partir de la obtención de hidrógeno producto de una reacción.

Objetivos Específicos - Determinar mediante la ecuación de estado de los gases ideales y de los datos obtenidos experimentalmente el valor de R, para el hidrógeno. -Comparar el resultado experimental con el dato teórico y analizar teniendo en cuenta las condiciones del laboratorio. - Obtener hidrógeno a partir de la reacción de zinc y ácido clorhídrico identificando sus propiedades. - calcular la trayectoria libre media para el hidrógeno realizando una comparación con su valor teórico

MARCO TEÓRICO

GASES IDEALES Un gas ideal es un conjunto de átomos o moléculas que se mueven libremente sin interacciones. (Fernández, 2010 )

Un gas real se aproxima al estado ideal a bajas presiones y altas temperaturas. La ecuación de estado de un gas ideal: PV=nRT Donde P es la presión, V el volumen, T la temperatura absoluta del gas, n el número de moles y R la constante de los gases ideales. (Universidad Politécnica de Madrid 2010) El diámetro aproximado de un átomo de hidrógeno es la 10 millonésima parte de un milímetro. La cantidad de hidrógeno diatómico existente en la Tierra se encuentra en la atmósfera en concentración de 1 ppm y su baja masa molecular le hace capaz de escapar más fácilmente a la gravedad terrestre. El hidrógeno diatómico no es una fuente de energía primaria, sino que es necesario producirlo partiendo de las materias primas en que se encuentre llevando a cabo cie rtos procesos de transformación (Christen,1977).

La producción de hidrógeno se genera a partir de diferentes métodos basados en procesamiento de combustibles y a partir de reacciones quimicas.La reacción química consiste en agregar un ácido a un metal. La reacción que se eligió fue la siguiente: ((+2 (( () + 2() El resultado de la reacción se obtienen dos productos el cloruro de zinc que queda en disolución ácida que tiene diversas aplicaciones en la industria y el hidrógeno que se desprende en estado gaseoso que formará parte de los combustible. (García R. & Limón R. 2015)

METODOLOGÍA( diagrama de flujo )

1- Medir en un tubo de ensayo 0,3 gramos de zinc, realizar de esta manera para no desperdiciar el material 2- Realizar el montaje en el que se llena de agua tanto el vaso Baker y la probeta de 100 ml, esta a su vez se hace se hace por tensión superficial, lo cual se pone un trozo de papel a la probeta y esta se pone boca abajo en el vaso Baker. 3- Escoger una manguera adecuada para conectarla en el tubo de ensayo y debajo de la probeta poner el otro extremo 4- Añadir 1 ml de HCL 5 molar a el tubo de ensayo en el que se encuentra el zinc, inmediatamente poner un tapón que se ajuste a el tubo de ensayo 5- Cuantificar el volumen producido de hidrógeno cada 30 seg DATOS EXPERIMENTALES ( tablas) Volumen final: 29 ml Presión: 760 mm de hg

Temperatur a: 17 °C

TIEMPO (seg)

VOLUMEN (ml)

30

3

60

7

90

9

120

11

150

12

180

13

210

14

240

15

270

16

300

17

330

17.3

360

18

390

19.2

410

18.3

440

19

470

19.3

500

20

530

20.5

560

21

590

21.8

610

22

640

22.3

670

22.5

700

23

730

23.1

760

23.5

790

24

810

24.5

840

25

870

25.8

900

25.9

930

26

960

26.1

990

26.5

1010

26.7

1040

27

1070

27.3

1100

27.5

1130

27.8

1160

28

1190

29

RESULTADOS (cálculos,gráficas)

ANÁLISIS DE RESULTADO

En el laboratorio el reactivo limitante fue el Ácido clorhídrico, el reactivo limitante es aquel que se usa completamente y limita las cantidades de productos que pueden formarse, como el Zinc contiene un número mayor de moles en este caso, está en exceso, ya que la cantidad del reactivo está por encima de la requerida para reaccionar con el reactivo. Comparando la temperatura ideal y experimental se observa que la temperatura en la prueba de laboratorio fue mayor, según Castellan G. (1998) cuando la temperatura del gas es alta de la misma manera la velocidad promedio de moléculas es mayor, como resultado de esto las moléculas chocan más a menudo entre sí.

Análisis de gas ideal… comparando con la teórica

CONCLUSIONES REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Fernandez 2010 GAS IDEAL http://www.quimicafisica.com/definicion-gas-ideal.html Castellan G. (1998). Fisicoquimica. Editorial Pearson. 2da edicion. Mexico. Christen,1977 EL HIDRÓGENO, QUIMICA GENERAL. EDITORIAL REVERTRE BARCELONA ESPANA https://smbb.mx/congresos%20smbb/guadalajara15/PDF/XVI/trabajos/IX/IXC-29.pdf Garcia R. & Limón R. (2015) OBTENCIÓN DE HIDRÓGENO A PARTIR DE UNA REACCIÓN QUÍMICA. XVI congreso Nacional de biotecnologia y Bioingenieria. Universidad Politécnica de Madrid (2010) Temperatura y gases ideales. http://ocw.upm.es/apoyo-para-la-preparacion-de-los-estudios-de-ingenieria-yarquitectura/fisica-preparacion-para-launiversidad/contenidos/termo/temperatura_y_gases_ideales.pdf...