Practica 9 Propiedades de los gases PDF

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P R A C T I C A 9nullLABORATORIO DE QUIMICAGENERAL“Propiedades de los Gases”ObjetivoMarco TeóricoCalcular la relación estequiométrica de la reacción de descomposición por medio de lamedición de los moles de oxígeno producido.Propiedades de los gases. El estado gaseoso es, de los tres estados de la m...

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LABORATORIO DE QUIMICA GENERAL

P R A C T

I

C A 9

“Propiedades de los Gases”

Objetivo Calcular la relación estequiométrica de la reacción de descomposición por medio de la medición de los moles de oxígeno producido.

Marco Teórico Propiedades de los gases. El estado gaseoso es, de los tres estados de la materia, el menos denso y de mayor movilidad. Provocando que se vuelvan un estado complicado, ya que, están llenos de miles de millones moléculas energéticas de gas que pueden colisionar y posiblemente interactuar entre ellas. Dado que es difícil describir de forma exacta un gas real, la gente creó el concepto de gas ideal como una aproximación que nos ayuda a modelar y predecir el comportamiento de los gases reales. En si el término gas ideal hace referencia a un gas hipotético compuesto de moléculas que consideran: • Las colisiones entre las moléculas y entre las moléculas y las paredes es de tipo elástica, es decir, se conserva el momento y la energía cinética. • La energía cinética es directamente proporcional a la temperatura. • Los gases se aproximan a un gas ideal cuando son un gas monoatómico, está a presión y temperatura ambiente. La presión, la temperatura, y el volumen de un gas ideal, están relacionados por una simple fórmula llamada la ley del gas ideal. PV = nRT En donde la P representa la presión del gas. Definida como fuerza por unidad cuadrada. Los gases en la atmosfera ejercen cierta presión conocida como Presión atmosférica. La presión que un gas ejerce depende del número de moléculas de gas que estén presentes, la temperatura y el volumen en el que se confirma el gas. La presión atmosférica normal, o simplemente 1atmósfera (atm) es la presión ejercida por una columna de mercurio de 760 mm de altura a una temperatura de 0˚C. La unidad de presión en el pascal (Pa), donde 1 atm = 101325 Pa. El volumen está representado por la V. El volumen es el espacio que ocupa un sistema. Recuerda que los gases ocupan todo el volumen disponible del recipiente en el que se encuentran. Decir que el volumen de un recipiente que contiene un gas ha cambiado es equivalente a decir que ha cambiado el volumen del gas. Sus unidades pueden ser Litros (L) o mililitros (mL) La T representa a la temperatura la cual ejerce gran influencia sobre el estado de las moléculas de un gas aumentando o disminuyendo la velocidad de estas. Esta siempre se encuentra expresada en grados Kelvin. Cuando la escala usada está en grados Celsius, se procede a hacer la conversión, sabiendo que 0º C equivale a + 273,15 º Kelvin. Representado por a n, la unidad de moles se utiliza para saber cuánta cantidad de gas se está usando. Y, por último, R que representa a la constante de los gases ideales. El valor de R depende de las unidades con las cuales se esté trabajando, pero por lo general se utiliza como 0.08205

𝐿∙𝑎𝑡𝑚 𝑚𝑜𝑙∙𝐾

Procedimiento experimental realizado DIAGRAMA DE FLUJO 4. Realice el montaje de la figura 1 y cerciórese de que no haya burbujas de aire dentro de la probeta.

1. En un tubo de ensayo vierta 1 mL de peróxido de hidrógeno 30%.

5. Recoja en la probeta el oxígeno producido hasta la reacción total.

3. Adicione una pequeña cantidad de KI a la pared del tubo y tápelo inmediatamente.

2. Haga reaccionar el KI con el peróxido de hidrógeno.

6. Mida el volumen de oxígeno liberado, la altura de la columna de agua en la probeta sobre el nivel agua de la bandeja plástica y la temperatura ambiente.

Datos experimentales TEMPERATURA AMBIENTE (K) VOLUMEN DE 02, PRODUCIDO (L) PRESION ATMOSFERICA (ATM)

298 K .05 L 1 ATM

Al echarle el KI el tubo de ensayo se empezó a calentar y eso hace que el agua de la probeta del agua bajara bastante. El equipo tiene como expectativa que el resultado de este proceso experimental sea que podamos ser capaces de calcular, mediante la aplicación de la ley de los gases ideales y con base a la medición del volumen de Oxígeno liberado, el porcentaje de rendimiento de la descomposición del Peróxido de Hidrógeno.

Cálculos y resultados 1. Determine el número de moles y gramos de oxígeno obtenidos a partir de la ecuación de los gases ideales. nO2 = PV/RT = (1atm) (.05L)/(0.0821atm-L/mol-K) (298K) = 2.902x103mol mO2 = (nO2) (Masa Molar) = (2.902x10-3mol) (32g/mol) = 0.092864 g 2. Determine los gramos de oxígeno producido a partir de 1 mL de H2O2 al 30%. mH2O2 = (densidad) (volumen) = (1.47g/cm3) (3x10-4m3) = 4.41x10-4g H2O2 = (masa) (Masa Molar) = (4.41x10-4g) (34g/mol) = 0.014994mol nO2 = nH2O2/2 = 0.014994mol/2 =7.49x10-3mol mH2O2 = (nO2) (Masa Molar) = (7.49x10-3mol) (32g/mol) = 0.2399g 3. Determine el porcentaje de rendimiento %R = (masa real/masa teórica) (100) = [0.092864/0.2399g] X 100 = 38.7 %

Conclusión 1. Explique los factores que pudieron afectar el rendimiento de la reacción. La temperatura y la presión.

Tareas Complementarias 1. ¿Cuáles son los factores que afectan el comportamiento de los gases y la ley de los gases ideales? A medida que la temperatura aumenta, la cantidad de movimiento de las moléculas individuales aumenta. El comportamiento de todos los gases se ajusta a tres leyes, las cuales relacionan el volumen de un gas con su temperatura y presión. Los gases que obedecen estas leyes son llamados gases ideales o perfectos. 2. ¿Cuál es la densidad del H2O2? 1,45 g/cm³ 3. Realice el balance de la reacción de descomposición del peróxido de hidrógeno. 2H2O2 → 2H2O + O2 H2O 2 → H2 + O 2

Referencias • Almaguer, V, Carranza, Y, Flores, L. (2018). Prácticas de química general para el desarrollo de competencias cuarta edición. Cd. México: Cengage Learning. • Vite Terán, L. (2014). Principio de Arquímedes. Vida Científica Boletín Científico De La Escuela Preparatoria No. 4, 2(3). Recuperado a partir de: https://repository.uaeh.edu.mx/revistas/index.php/prepa4/article/view/1872...