|UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADORFACULTAD DE CIENCIAS QUMICAS

LABORATORIO DE FISICOQUMICA IINFORME DE LA PRACTICA N 01

ALUMNOSGranada CarolinaMoreano AndreaUrresta JonathanCARRERAQ. FarmacuticaGRUPO02FECHAFACULTADCiencias Quimicas

290414

1. TEMA: DENSIDAD DE GASES

2. OBJETIVO(S): 1. Determinar la densidad del O2 en las siguientes condiciones, temperatura 24.1C y presin 542mmHg

3. FUNDAMENTO TERICO

Ecuacin del Gas IdealConsiderando que V= f(P,T), un cambio infinitesimal de volumen se define mediante la ecuacin: dV= dT + dP (1)

La evaluacin de las derivadas parciales a partir de las ecuaciones PV = k1, en donde T es constante, y V = k2T, en donde P es constante, conduce a:= = (2) y = k2 = (3)

Al efectuar las sustituciones en la ecuacin 1 y transponiendo trminos se obtiene: + (4)

Que integra de modo indefinido esln V + ln P = ln T + C (5)

en la que C es la constante de integracin. La forma multiplicativa de esta ecuacin es PV= TC (6)

La evaluacin de la constante C se fundamenta en la Ley de Avogadro. La extensin de la hiptesis de Avogadro para aplicarla a un mol que es la cantidad de materia que contiene 6,023 x 1023 molculas conduce a afirmar que a una presin y una temperaturas dadas. 1 mol de cualquier gas ocupa el mismo volumen, razn por la que (P/T)= R, o sea que:P = RT (7)

Donde es el volumen molar y R es la constante del gas ideal. El volumen de 1 mol de gas ideal a 1 atm de presin y 273,15 K es de 22,414 L.

En caso de n moles de gas ideal, la ecuacin 7 adquiere la siguiente forma:PV = nR T

Ley de DaltonLa Ley de Dalton o Ley de las presiones parciales establece que:A cualquier temperatura especfica la presin total ejercida por una mezcla de gases es igual a la suma de las presiones parciales de los gases constituyentesExiste una relacin entre las presiones parciales y la fraccin molar de los gases de la mezcla, Partiendo de la ecuacinP1 = y dividiendo ambos miembros de la ecuacin para la presin total P, obtenemos:

= (1)Pero, segn la ecuacin P = , empleando este valor en el segundo miembro de la ecuacin 1, tenemos: = = x1Por tanto,P1 = x1P,P2 = x2P,P3 = x3P

Estas ecuaciones se abrevian adecuadamente escribiendo:

Pi = xiP (i= 1, 2, 3,.)En donde Pi es la presin parcial del gas cuya fraccin molar es xi. Esta ecuacin permite el clculo de la presin parcial de cualquier gas en una mezcla a partir de la fraccin mol de ese gas y la presin total de la mezcla.

Ley de HenryEsta ley relaciona presin de vapor Pj en funcin molar de Xj. Esta realcin se simboliza mediante la ecuacin:Pj = xj kj

En la que k es la constante de Henry. Esta ley se la representa tambin mediante la ecuacin:Pj = mj kj

Donde m es la molalidad del componente, i de la solucin.

Reaccin de descomposicin del clorato de potasio

El clorato de potasio KClO3 se descompone, a una temperatura ligeramente superior a su punto de fusin 355,85 C, en cloruro de potasio KCl y oxgeno O2. A fin de acelerar la reaccin se usa habitualmente dixido de manganeso MnO2 como catalizador.La reaccin que se presenta es la siguiente:2KClO3 3O2 + 2KCl

La diferencia de peso antes y despus de la descomposicin corresponde a la masa de oxgeno que se desprendi, a dems podremos determinar el volumen del gas mediante la variacin de volumen inicial y el volumen de agua que este gas desplace.Los dos valores obtenidos masa y volumen de oxgeno permiten calcular la densidad del gas en las condiciones ambientales. Para corregir el valor obtenido a condiciones normales de presin y temperatura usando la ecuacin de estado de los gases ideales se deben conocer la presin atmosfrica y la temperatura ambiente.

4. PARTE EXPERIMENTAL 4.1. Reactivos y sustancias - Clorato de potasio (KClO3) - Dixido de manganeso (MnO2)

4.2. Material y equipo - Probeta 100 ml 0,5 ml - Balanza analtica - Erlenmeyer - Tubo de fusin - Tapn bihoradado - Tapon monohoradado - Mangueras de desprendimiento - Mechero de Bunsen

4.3 Procedimiento1. Armar el equipo2. En un tubo de fusin colocar una mezcla homognea de 3 g de KClO3 con 0,03 g de MnO23. Pesar el tubo mas la muestra4. Colocar agua hasta el cuello en el erlenmeyer y tapar.5. Un extremo colocar dentro de la probeta.6. Soplar por el otro extremo para eliminar el aire.7. Tapar rpidamente el tubo de fusin8. Anotar el volumen 9. Calentar el tubo con el mechero10. Recolectar alrededor de 50 ml de agua.11. Dejar de calentar hasta que el volumen en la probeta sea constante12. La diferencia de volumen representa el volumen de O213. Desconectar el tapn del tubo fusible y volver a pesar14. La diferencia de masa representa el peso de O215. Para una segunda determinacin realizar con el residuo anterior y procedes de la misma manera.

5. DATOS EXPERIMENTALES

# DETM O2 , gVO2, ml

10.072451

20,069653

30,074049

T= 24 C P= 542 mmHg PVH2O= 22.38 mmHg

6. CLCULOS

a. Correccin de la presin del gas (Ley de las presiones parciales)

PO2 = PT - PVH2OPO2 = 542 mmHg - 22.38 mmHgPO2 = 519.62 mmHg = 0, 684 atm

b. Determinacin de la densidad terica

c. Determinacin de la densidad experimental

# DETO2, g/ml

11,4 x 10-3

21,3 x 10-3

31,5 x 10-3

7. TRATAMIENTO ESTADSTICOa.

b. Desviacin estndar Desviacin estndar de la masa.

Desviacin estndar del volumen

Desviacin estndar de la densidad: calculada mediante la teora de propagacin del error.

c. Porcentaje de error relativo# DET% error

156.7

245.6

367.9

% error= 56.7

8. ANLISIS DE RESULTADOS Como la densidad es directamente proporcional a la presin, es lgico que la densidad a una presin de 0.71 atm sea menor que la determinada a 1 atm de presin. La cantidad de volumen recolectado de Oxigeno puede variar significativamente debido a que en el laboratorio no se pudo mantener la temperatura constante. Es posible que existan factores tales como: fugas de oxigeno, burbujas de aire dentro del Erlenmeyer para que exista una diferencia considerable entre la densidad terica y la experimental.

9. CONCLUSIONES Se obtuvo la densidad del Oxigeno a 0.684 atm de presin y a 24C de temperatura con un valor de 8.97 * 10-4 g/ ml. Concluimos que la densidad es directamente proporcional a la presin, es decir que, si disminuye la presin tambin va a disminuir la densidad.

10. BIBLIOGRAFA

W.Castellan, G. (1987). Fisicoqumica. En G. W.Castellan, Fisicoqumica (pgs. 19,20). Wilmington, Estados Unidos: ADDISON-WESLEY IBEROAMERICANA, S.A.Romo S. L. (1990). Tratado de Fisicoqumica. (pgs. 11-14, 256). Quito, Ecuador: Editorial Universitaria

Wikipedia. (s.f.). Recuperado el 27 de 04 de 2014, de http://es.wikipedia.org/wiki/Clorato_de_potasio Q1. (s.f.). Recuperado el 27 de 04 de 2014, de www.q1.fcen.uba.ar/materias/qi1/doc/GTP03mod.pdf