determinación de la constante universal de los gases

*
DETERMINACIÓN DE LA
CONSTANTE UNIVERSAL DE
LOS GASES
*
Determinar experimentalmente la
CONSTANTE UNIVERSAL de los gases
R y el VOLUMEN MOLAR del
hidrógeno.
PROBLEMA
Manteniendo constantes
• Cantidad de materia (n),
• Presión (P)
• Temperatura (T)
Obtener experimentalmente
La constante universal de los gases R y Vm
a condiciones ambientales, a partir de la reacción
Mg(s) + HCl(ac)  MgCl2(ac) + H2(g)
*
Variables y modelos que describen el comportamiento de
los gases
Gas Hipotético
Condiciones Normales y estándar IUPAC
* Es una constante física que
relaciona diversas
FUNCIONES DE ESTADO
TERMODINAMICO
* Estableciendo
esencialm
Relación ENERGÍA-TEMP-mol
* Proporcionalidad que
combina LEYES AVOGADRO,
LUSSAC y CHARLES
CONSTANTE UNIVERSAL DE LOS GASES
VALOR DE R UNIDADES
8.31434
J mol-1 K-1
8.31434
Pa m3 mol-1 K-1
1.98717
cal molh-1A K-1
1.98584
BTU lbmol-1 ºR-1
0.0820562
L atm mol-1 K-1
82.0562
atm cm3 mol-1 K-1
10.7314
psia pie3 lbmol-1 ºR-1
*
Figura 1
1.
3M
Con el equipo armado, verificando
que no existan fugas
2. Inyectando aire
3. Se trabaja en EL EXTREMO
DE LA MESA para que NO SE
EXTRANGULE LA MANGUERA
Coloca el embudo en la PARTE superior,
lo más arriba que se pueda de su
soporte.
Llena con agua, la bureta hasta el limite
del vástago del embudo y el punto de
referencia de la probeta
MESA
4.-
Asegúrate que no existan burbujas
de aire en la bureta y mangueras.
*5.- Mide la T A (Tamb) y presión barométrica (Patm)
*Patm=776 hPa
6.- La tira de Magnesio
-dóblala en 4 partes
-obtén la masa inicial m1
-introdúcela en el tubo de ensayo
-sella todo con parafilm
DETERMINACIÓN
7. Mide el volumen inicial
en la bureta (V1).
8. Inyectar 0.5 mL de
HCl 3M.
9. Espera 15 minutos a que
la reacción finalice y que el
gas obtenido alcance el
equilibrio con la T Amb.
10.- MUEVE el embudo para
igualar el nivel del agua
con el nivel de la bureta,
como se muestra en la
Figura 2.
11. MIDE EL VOLUMEN V2
Desconecta el tubo del dispositivo y recuperar el Mg
que no reacciono.
12. Lava y seca perfectamente el Mg recuperado y
obtener la masa final (m2).
Si es necesario utiliza acetona o alcohol.
13.- Repite el experimento una vez más y registra
(nota: no necesitas secar el matraz o tubo, ni
cambiar el agua en la bureta).
Incluir
%error
Toxicidad: Mg, HCl
LENGUAJE TERMODINAMICO
PARA UNA MEZCLA DE 2 COMPONENTES QUE SON
LOS PRODUCTOS DE LA REACCION y OBEDECEN LA
LEY DE DALTON
A partir de la masa final e inicial del Mg y la
NÚMERO
DE MOLES reacción balanceada con el HCl, se obtienen los
moles de H2 formados.
m1 –m2= m
reacción
VOLUMEN
Con el volumen inicial y final medido en la
bureta, se obtiene el volumen del H2 recolect.
V2-V1 =V H2
PRESIÓN
El H2 no es el único gas en la bureta, existe
Patm = PH20 + PH2
también vapor de agua, para poder
determinar la presión parcial del H2 seco se
necesita conocer la Pparcial del vapor de agua.
En el experimento se ajusta el nivel de agua en el
embudo con el de la bureta, esto significa que la
presión total del sistema es igual a la presión
atmosférica
TEMP
La temperatura será (Tamb).
VOLUMEN
MOLAR
Se conoce el volumen y el número de moles
generadas de H2
R
Finalmente utilizando la ecuación del gas
ideal se obtendrá R en (L Atm/mol K)
V m H2= VH2 /nH2
*