Química 1

Quimica 1 – Primer Semestre

1.4.1. DIAGRAMA DE FASES


Cuando destapas un refresco a temperatura ambiente has notado que dentro del envase se forman condensaciones. ¿ A qué se debe ésto? ¿Por qué al dejar escapar el gas de un encendedor, sin prenderlo, aquél sale frío?. La explicación a dichos fenómenos se encuentra en el diagrama de fases de una sustancia.

Las relaciones entre los estados de agregación o fases de una sustancia pueden resumirse en un diagrama de temperatura y presión que muestra el estado de agregación que está presente a diferentes temperaturas y presiones; en la figura 18 se muestra el diagrama de fases para el agua.

Con base en la figura anterior se pueden hacer las siguientes observaciones.

Podemos generalizar que, para una temperatura y una presión correspondientes a cualquier punto dentro de una de las tres regiones, sólo habrá una fase presente. Por ejemplo, a la temperatura y presión del punto x, únicamente existe H2O sólida.

  1. El agua (H2O) gaseosa está en equilibrio con el H2O líquida en la línea A-C (ebullicióncondensación).
  2. Considera el punto P en la línea A-C. Si sube la temperaturas vaporiza el H2O; sí baja temperatura se condensa y sólo habrá presente agua líquida; si la presión se disminuye a, por ejemplo, R, todo el líquido se evapora y sólo estará presente agua gaseosa.
  3. La línea A-D es la línea de equilibrio para las fases líquida y sólida (licuefacciónsolidificación). La línea es casi vertical, pero se inclina hacia la izquierda, exagerándose un poco en la figura, para hacer resaltar que el punto de congelación normal del agua, 0 ºC, no es idéntica a la temperatura del punto A.
  4. A lo largo de la línea A-B, el H2O gaseosa está en equilibrio con H2O sólida, por ejemplo, en el punto W (sublimación).
  5. Al punto A se le llama punto triple, condición de presión y temperatura en la cual las tres fases están en equilibrio. Como ocurre a muy baja presión, tu no has tenido oportunidad de observarla. En estas condiciones el hielo está en equilibrio con el agua líquida y ésta con el vapor. La temperatura del punto triple, como recordarás en el fascículo I, ayuda a definir la escala Kelvin de temperatura para el Sistema Internacional de Unidades.

 

1.3 ESTADO SÓLIDO


Las características principales de los sólidos son:

a) Presentan forma y volumen definidos. Cuando un sólido se calienta para al estado líquido, es decir, se funde. Presenta una presión de vapor menor que la de los líquidos.

b) Al examinarlos presentan dos formas: unos tienen forma geométrica definida, llamada cristal, por lo que se les llama sólidos cristalinos, y otros, que no tienen forma definida, se conocen como sólidos amorfos (vidrio, ópalo, caucho, plastilina, obsidiana, concreto, papel, etc).

Si observas cuidadosamente un poco de azúcar o de “sal de mesa” notarás que son pequeños cristales de forma cúbica. Por eso se dice que esas sustancias son cristalinas. Contrariamente, si observas un vidrio o plastilina verás que no presentan ninguna forma definida, por lo que se les llama sólidos amorfos.

Todos los cristales estudiados pertenecen a alguno de los seis tipos de los arreglos geométricos encontrados; estos arreglos se muestran en la figura 17.

A) Cúbicos. 3 ejes iguales en ángulos rectos entre sí.

D) Hexagonal. 3 ejes iguales y un 4° de diferente longitud; 3 a 60°C entre sí y el 4° en ángulo recto en relación con los otros tres .

B) Tetragonal 2 ejes iguales y 1 eje de diferente longitud, todos en ángulos rectos entre sí.

E) Monoclínico. 3 ejes desiguales, 2 en ángulos rectosentre sí; el 3° está en ángulo recto con respecto de uno pero no el otro.

C) Ortorrómbico. 3 ejes desiguales, todos en ángulos rectos entre sí.

F) Triclínico. 3 ejes desiguales, ninguno en ángulo recto con respecto de los otros.

Figura 17. Arreglos fundamentales de los ejes en los seis sistemas cristalográficos comunes.

Los cristales, a su vez, pueden estar formados por diferentes tipos de partículas (átomos, iones y moléculas), por lo cual poseen diferentes propiedades físicas.

Tabla 8. Relación entre los tipos de sólidos y algunas de las características que presentan

Tipos Covalente Iónico Molecular Metálico
Los puntos de la red los ocupan partículas Átomos Iones positivos y negativos Moléculas Iones positivos
Fuerzas de Electrones Atracción Fuerzas de Atracción
enlace entre compartidos electrostática Vander Waals eléctrica entre
partículas dipolo-dipolo intermoleculares iones positivos y negativos
Intensidad de la muy fuerte Algo fuerte Débil Depende del
fuerza de unión número de electrones en movimiento
Propiedades Duro, alto punto de fusión, no conductores. Duro, quebradizo, punto de fusión intermedio, no conductores. Suave, bajo punto de fusión, no conductores. Rango de dureza y de punto de fusión amplias, buenos conductores
Ejemplos Diamante, C cuarzo, SiO2 carborundum o carburo de silicio, SiC. Cloruro de sodio, NaCl; nitrato de potasio, KNO3 Yodo, I2; hielo, H20, hielo seco, CO2 bióxido de carbono (sólido). Sodio (Na), aluminio (Al), hierro(Fe).
Representación gráfica

EXPLICACIÓN INTEGRADORA

Resumiendo este tema te presentamos la siguiente tabla.

CARACTERÍSTICAS DE LOS SÓLIDOS
x Presentan forma y volumen definidos
x Se dividen en dos formas para examinarlos: sólidos cristalinos y sólidos amorfos.

1.2 ESTADO LÍQUIDO


Las propiedades del estado de agregación líquido de la materia son:

a) Mantiene su volumen característico. Es decir, aunque un líquido adopta la forma del recipiente que lo contiene, éste no se expande para ocupar todo el volumen.

b) Se difunde más lentamente que los gases. Una disolución acuosa con un colorante puesta en contacto con agua pura se difunde muy lentamente en el agua. Por el contrario, un perfume vaporizado puede olerse en toda la habitación pocos segundos después de que se abre la botella.

c) Es mucho menos compresible que el gaseoso. Se requieren enormes presiones para reducir el volumen de un líquido.

d) Tiene tensión superficial. Esta propiedad es la que permite que una aguja, una hoja de afeitar o un insecto flote en el agua, ya que la cohesión que se da entre las moléculas impide el paso de sólidos.

e) Presenta evaporación y presión de vapor. Una de las propiedades importantes de un líquido es su tendencia a evaporarse. El agua se escapa de un recipiente por evaporación sólo cuando dicho recipiente está abierto; si el recipiente está cerrado, el proceso de evaporación continúa hasta que llega a establecerse un equilibrio entre la presión ejercida por el gas de dicha sustancia y la fase líquida del mismo. Esta presión se llama presión de vapor.

Por ejemplo, si colocas acetona en un recipiente abierto, después de un tiempo determinado se evapora. Si el recipiente permanece herméticamente cerrado el volumen del líquido disminuye poco, siendo que la cantidad faltante se encuentra en forma de vapor. Esta acetona en forma de gas ejercerá una presión sobre la acetona líquida; a esta presión se le denomina presión del vapor de la acetona.

f) Presenta un punto de ebullición, congelación y fusión característico.

Se denomina punto de ebullición de un líquido al fenómeno en el cual el mismo empieza a ebullir (hervir) debido al aumento de temperatura. Durante esta fase el líquido tiende a evaporarse. Este fenómeno se producirá cuando la presión de vapor del líquido sea igual a la presión de la atmósfera.

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL No. 3

“PROPIEDADES DE LOS LÍQUIDOS” (OBLIGATORIA)

Objetivo

Determinar algunas propiedades de los líquidos experimentalmente para caracterizar este estado de agregación de la materia. Cuestionario de conceptos antecedentes. 1) ¿Qué es el punto de ebullición?.

2) ¿Qué es la presión de vapor de un líquido?.

3) ¿Qué factores determinan la presión de vapor?.

4) ¿Qué es la tensión superficial?.

5) ¿Qué relación hay entre la capilaridad y la tensión superficial de un líquido?.

Experimento I Objetivo

Observar la presión de vapor del agua a diferentes temperaturas, para determinar la relación entre éstas.

Hipótesis

Elabora tu hipótesis a partir de la siguiente pregunta. ¿Cuál es la influencia de la temperatura en la presión de vapor?.

Calienta el agua a fuego moderado hasta la ebullición. Las pinzas de Mohr deben obstruir la manguera del matraz al manómetro.

Después de unos 30 segundos de ebullición, retira el mechero y tapa perfectamente y de inmediato el matraz con el tapón que tiene el termómetro.

Retira las pinzas de Mohr de la manguera y observa que pasa en el manómetro, anótalo y también registra la temperatura.

Acerca la cuba hidroneumática con agua al matraz para enfriarlo, con la mano baña todo el matraz y observa si hay variaciones en el termómetro y en el manómetro. Registra por lo menos tres datos diferentes del nivel del agua coloreada y su temperatura correspondiente.

Figura 14

Evita que el agua coloreada pase por la manguera al matraz, colocando las pinzas a la manguera si es necesario.

Registro de observaciones

Anota los registros de temperatura y presión de vapor en la siguiente tabla.

Tabla 6 Experimento II

TEMPERATURA NIVEL DEL AGUA

Objetivo

Realizar la ebullición del agua a temperatura ambiente para establecer la relación entre el punto de ebullición y la presión de vapor.

Hipótesis

Considera la siguiente pregunta para elaborar tu hipótesis. ¿Es posible lograr la ebullición del agua sin calentar?.

¿Qué necesitas?
Materiales Sustancias
☞ 1 Soporte Universal ☞ 4 L de agua
☞ 1 Matraz redondo de 0.5L
☞ 1 Mechero Bunsen
☞ 1 Pinzas para bureta
☞ 1 Tapón monohoradado
☞ 1 Termómetro de 0 a 150 ºC
☞ 1 Cuerpos de ebullición
☞ 1 Cuba hidroneumática
☞ 1 Franela de 30 x 30 cm
☞ 1 Probeta de 100 ml

Prevención y seguridad

La indicada para trabajar con material de vidrio y mechero de gas.

¿Cómo hacerlo?

Instala un sistema como el que se muestra a continuación.

Figura 15

Calienta el agua a fuego moderado hasta ebullición. Registra la temperatura de ebullición.

Después de unos 30 segundos de ebullición, retira el mechero y tapa perfectamente el matraz con el tapón que tiene el termómetro.

Acerca la cuba hidroneumática con agua fría al matraz y báñalo con agua fría. Observa que pasa en el matraz.

Continua enfriando hasta que el matraz marque 25 ºC aproximadamente.

Registro de observaciones

Temperatura de ebullición del agua.

¿Qué ocurre en el matraz al bañarlo con el agua fría?.

Experimento III

Objetivo

Medir la capilaridad en diferentes líquidos para determinar cuál presenta mayor tensión superficial.

Hipótesis

Relaciona la capilaridad de una sustancia con la tensión superficial y elabora tu hipótesis.

¿Qué necesitas?

Materiales Sustancias8

  • 1 Gradilla ☞ 3 mL de agua caliente
  • 4 Tubos de ensayo 10 x 100 mm ☞ 3 mL de agua fría
  • 12 Tubos capilares largos ☞ 3 mL de aceite lubricante
  • 1 Regla ☞ 3 mL de etanol

Prevención y seguridad

La indicada para trabajar con material de vidrio y líquidos inflamables cuando se tiene una flama.

Etanol- líquido incoloro, muy volátil, inflamable, de olor agradable y poco tóxico por ingestión.

¿Cómo hacerlo?

Numera los tubos del 1 al 4 y coloca en ellos los líquidos. Utiliza un tubo para cada líquido.

8 Las cantidades pueden ser aproximadas.

Figura 16

Precaución: Recuerda que le alcohol es inflamable no lo acerques al mechero encendido.

Introduce un tubo capilar en cada tubo y después de unos 2 minutos tapa con el dedo índice el capilar del tubo 1, sácalo y mide la altura del etanol, registra el dato y repite el procedimiento dos veces más con nuevos capilares.

Repite el procedimiento con los tubos 2 al 4.

Registro de observaciones

Tabla 7.

Altura del líquido (cm)
Líquido Primera Segunda Tercera Promedio
Etanol
Aceite lubricante
Agua fría
Agua caliente

Eliminación de desechos.

El aceite lubricante lo debes colocar en el recipiente que te indique tu asesor o el responsable del laboratorio para que se use posteriormente, el etanol debes desecharlo por la tarja con suficiente agua.

Cuestionario de reflexión

1.- ¿A qué se debe la variación en el nivel del agua coloreada en el experimento 1?.

2.- A partir de la definición de punto de ebullición, explica lo que observaste en el experimento II al enfriar el matraz.

3.- Considerando la relación entre la capilaridad y la tensión superficial, ordena los líquidos de mayor a menor tensión superficial en el experimento III.

Conclusiones

Contrasta tus hipótesis con los resultados obtenidos y elabora las conclusiones; considerando el cuestionario de reflexión.

EXPLICACIÓN INTEGRADORA

A manera de resumen, te presentamos el siguiente cuadro sinóptico.

a) Mantiene un volumen b) Presenta difusión lenta c) Menos compresible que el gas

LAS PROPIEDADES DEL ESTADO LÍQUIDO SON:

d) Tensión superficial

e) Evaporación, presión de vapor

f) Ebullición, congelación y fusión.

1.1.9 ECUACIÓN DE LOS GASES IDEALES


En la ley de Avogadro existen cuatro variables que describen completamente cualquier cantidad de gas: n, V, T y P. Estas variables no son independientes una de otras; en realidad si tres de ellas están fijas, la otra también lo está.

El volumen de un gas es directamente proporcional al número de moles presentes (n) y a la temperatura absoluta (T), es inversamente proporcional a la presión (P). La combinación de las leyes de Boyle, Charles, Gay-Lussac y Avogadro en un solo enunciado recibe el nombre de Ley del gas ideal, la cual se expresa matemáticamente de la siguiente manera:

nTVD P

Si esta proporcionalidad se plantea con una igualdad, se escribirá:

RnT

V

P

donde R es una constante de proporcionalidad. Esta igualdad se escribe generalmente así:

PV = nRT

se conoce como la Ley del gas ideal6.

6 También se conoce como ecuación de estado para un gas ideal. Una ecuación de estado es la que relaciona variables que pueden definir el estado de un sistema, es decir, la condición exacta del sistema.

Para saber el valor de la constante R, es necesario conocer cuatro variables de una determinada muestra de gas. Así, pues, para un mol de gas a presión y temperatura estándar tenemos que:

n (número de moles) = 1 mol V (Volumen) = 22.4 L T (Temperatura) = 273 K P (Presión) = 1 atm.

Sustituyendo en la ecuación general de los gases, tenemos que:

VP 22.4 L 1 atm atm L

R= = = 0.082

Tn 273 K 1 mol mol K

En este caso es importante hacer notar que el valor de R es posible calcular para diferentes unidades. Como por ejemplo si la presión se mide en kPa.

atm L §101.33 kPa · R 0.082

¨¸

mol K © 1 atm ¹

kPa L

8.31

mol K

Otra variable de la ley general de los gases es el siguiente ejemplo:

Un volumen de 1.64 L de un gas medido a una temperatura de 27 ºC y a una presión de 890 mmHg pesa 2.273 g. Calcula la masa molar del gas.

En este sentido, lo primero que debemos hacer es ordenar los datos e identificar la incógnita:

Datos Fórmula

V = 1.64 L PV = nRT

T= 27 ºC P= 890 mm Hg m = 2.273 g PM = ?

atm L R = 0.082

mol K

Si sustituimos los valores conforme a la fórmula general observarás que existen dos variables o literales que no corresponden con ésta.

Como recordarás, en el fascículo anterior se mencionó que:

masa en gramos m m

Número de moles (n) = o n =

Peso Molecular PM PM

A partir de esta igualdad podemos sustituir el valor de “n” en la fórmula General de los gases de la siguiente manera:

m

PV= RT

PM Una vez que contamos con las variables correctas en la fórmula, tendremos que llevar a cabo el siguiente despeje para encontrar el valor del peso molecular (PM):

PM PV = mRT Por lo tanto:

mRT

PM =

PV

Por último sustituimos los valores y obtenemos como resultado: § atm L ·

2. 273 g ¨0. 082 ¸ *300 K 

© K mol¹PM = *1.17 atm 1. 64 L

55915 g / mol

.

PM= = 2914 . g/ mol1919

.

 

 

 

ACTIVIDAD DE REGULACIÓN

Calcula la presión de un cilindro de gas que contiene 40 L de gas a 45 ºC y tiene una presión de 650 mm Hg. Si la temperatura cambia a 100 ºC.

No olvides que en algunos casos deberás hacer despejes de la fórmula general y conversiones de las unidades.

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL No. 1

Experimento I

Tema: Leyes de los gases.

Objetivo: el estudiante demostrará en el laboratorio la Ley de Boyle-Mariotte.

Para llevar a cabo este experimento debes tener claros conceptos antecedentes como; lo que son los gases, principales leyes que los rigen, propiedades que los caracterizan, la definición de presión, instrumentos que se utilizan para medir la presión de los gases, a qué escala de temperatura debe trabajarse con gases, la relación entre presión y temperatura en la ley de Gay-Lussac. Así como la variación de la temperatura y volumen de un gas con presión constante, según la ley de Charles.

Experimentación (Ley de Boyle-Mariotte).

Objetivo del experimento: el estudiante demostrará la relación entre el volumen de una cantidad constante de gas y la presión, manteniendo constante la temperatura.

Material:

  • Un tubo en forma de U cerrado por un extremo.
  • Una regla graduada de 50 cm.
  • Sustancia, mercurio o agua.

Procedimiento, esquema o diagrama.

A. Aire encerrado.

B. Mercurio.

C. Regla graduada.

 

 

 

Figura 9. Representación gráfica del aparato diseñado por Boyle-Mariotte para comprobar el efecto que tiene la presión sobre el volumen de una masa.

Coloca el mercurio tal como se indica en la figura7.

Realiza tus mediciones y, al mismo tiempo, aumenta el volumen de mercurio y registra los datos de tal forma que llenes el cuadro del punto 3.5.

Hipótesis.

Guía de observación y registros de datos. Con los datos obtenidos realiza la gráfica.

Análisis y discusión de resultados (cuestionamiento o reflexión).

a) ¿Qué sucede con el volumen de un gas que se encuentra a temperatura constante, si

aumentamos la presión?.

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

b) ¿Cuál fue la presión del aire encerrado al iniciar tu experimento?.

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

7 Debes tener cuidado al manejar el mercurio, puede provocar transtornos en tu organismo ya que es altamente tóxico.

c) ¿Qué ocurrirá con el volumen de un gas al momento que disminuyas la presión, si la temperatura es constante?. ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________

d)¿A qué temperatura trabajaste en el laboratorio?. ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________

e) ¿Qué sucedió con los niveles de las ramas del tubo cuando empezaste a agregar el mercurio?. ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________

Conclusión.

Bibliografía.

METCALFE, H. C. et al. : Química moderna. Interamericana, México, 1988.

Experimento II

Tema: Presión de vapor.

Objetivo: medir la presión de vapor de líquidos: agua y tetracloruro de carbono CCI4.

Para llevar a cabo este experimento debes conocer los siguientes conceptos previos: presión de vapor, factores que determinan el valor de la presión de vapor de un líquido, la manera en que varía el punto de congelación de un líquido cuando su presión de vapor es menor, lo que ocurre cuando la presión de vapor de un líquido aumenta su temperatura.

Experimentación: Medir la presión de vapor de los líquidos mencionados en el punto 1.

Objetivo del experimento: comportamiento de los líquidos para medir su presión de vapor.

Materiales, sustancias y equipo:

  • Tubos capilares.
  • Mercurio.
  • Agua.
  • Tetracloruro de carbono.
  • Tres cristalizadores.
  • Un metro.

Procedimiento, esquema o diagrama de flujo: Coloca con cuidado el mercurio en cada cristalizador; procura hacerlo como se indica en la siguiente figura:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Medir X y Y para saber cuál es la presión de vapor del agua y del tetracloruro de carbono. Hipótesis: La presión de vapor de los líquidos no varía. Se mantiene igual.

Guía de observaciones y registro de datos: Determinar la presión de vapor del agua y del tetracloruro de carbono, y registrar los datos en la siguiente tabla:

Tabla 2

Núm. De lectura Volumen de mL Desnivel del Hg Presión Producto
(cm) (cm Hg) de Pxv = K

Análisis y discusión de resultados (cuestionamiento y reflexión). a) ¿Cuál de los dos líquidos es más volátil?. b) ¿Cómo varía la presión de vapor de un líquido con respecto de su volatilidad?. c) ¿Qué sustancia tiene mayor velocidad de evaporación a la misma temperatura?. d) ¿Qué pasaría con la presión de vapor de algunas de las sustancias que estás

utilizando si aumentas la temperatura de tu experimento?.

Conclusiones.

Bibliografía:

FLORES de Labardini, T., García, G. M., et al.; Química. Publicaciones Cultural, México,1990.

ACTIVIDAD EXPERIMENTAL No. 2

“LEYES DE LOS GASES” (OBLIGATORIA).

Objetivo

Establecer la relación de las variables que determinan el estado gaseoso de la materia, a partir de experimentos donde se manipulen la presión, la temperatura y el volumen del aire para deducir las leyes de los gases.

Cuestionario de conceptos antecedentes

1) ¿Cuáles son las propiedades que caracterizan a los gases?.

2) ¿De qué manera se define la presión?.

3) ¿En qué consisten la expansión y la compresión?.

4) ¿Con qué aparato se mide la presión?.

5) ¿Cuál es la diferencia entre gas y vapor?.

6) ¿Con qué unidad se mide la temperatura?.

Experimento I Objetivo

Establecer la relación entre la presión y el volumen de un gas.

Hipótesis

A partir de la siguiente pregunta elabora tu hipótesis.

¿Qué sucedería con el volumen de un gas que se encuentra a temperatura constante, si aumentamos su presión?.

¿Qué necesitas?
Materiales Sustancias
☞ 1 Manómetro ☞ Agua (cantidad suficiente)
☞ 1 Perilla de hule
☞ 1 Pinzas de Mohr
Prevención y seguridad
La requerida en el laboratorio.

¿Cómo hacerlo?

Figura 11

Antes de iniciar tu experimento mide y anota la temperatura ambiente. Coloca agua en el manómetro, hasta que los niveles estén a la misma altura, en estas condiciones, la presión inicial es igual a la presión atmosférica.

Mide la altura del aire que se encuentra en el extremo cerrado del manómetro y el diámetro del tubo, para calcular el volumen inicial del aire. Coloca en el extremo abierto una perilla de hule; comprime un poco la perilla y manténla oprimida hasta hacer la lectura, midiendo la diferencia de alturas en los niveles del agua. Medir la altura del aire encerrado y calcular el volumen correspondiente.

Repite esta operación tres veces más, comprimiendo un poco más la perilla cada vez y calculando las presiones y volúmenes correspondientes para llenar el cuadro y construir la gráfica.

Registro de observaciones

Tabla 3

No VOLUMEN PRESIÓN
1
2
3
4

Elabora la gráfica correspondiente.

Experimento II

Objetivo

Observar el comportamiento de un gas a volumen constante.

Hipótesis

¿Qué tipo de relación existe entre la temperatura del gas y la presión que ejerce ésta sobre las paredes de la jeringa?.

¿Qué necesitas?

  • 1 Soporte Universal ☞ 1 Jeringa
  • 1 Anillo de hierro ☞ 1 Mechero Bunsen
  • 1 Tela de alambre con asbesto ☞ 1 Termómetro
  • 1 Vaso de precipitados ☞ 1 Tapón de hule
  • 1 Marco de pesas ☞ 1 Pinzas para bureta
  • Agua la necesaria.

Prevención y seguridad

La indicada para el caso de calentar con mechero y para el uso del material de vidrio.

¿Cómo hacerlo?

En un vaso de precipitados de 500 mL colocar una jeringa con un volumen determinado de aire y un termómetro como se muestra en la figura:

Figura 12

Empezar a calentar tratando de mantener el volumen de aire constante, colocando pesas sobre el émbolo de la jeringa a medida que aumenta la temperatura. Tabular los datos de presión y temperatura obtenidos.

Debes ir midiendo la temperatura (K) y presiones (g/cm2) del gas, tanto la inicial como a lo largo del experimento.

Registro de observaciones.

Tabla 4.

No. T (K) P (g/cm2) px 1 T K K

Elabora la gráfica correspondiente.

Experimento III

Objetivo

Observar el comportamiento de un gas a presión constante.

Hipótesis

Considera la siguiente pregunta para elaborar tu hipótesis. ¿Cuál es la relación que existe entre el volumen y la temperatura de un gas?.

¿Qué necesitas?
Materiales Sustancias
☞ 1 Baño María ☞ Agua suficiente.
☞ 1 Matraz Erlenmeyer 250 mL
☞ 1 Termómetro
☞ 1 Tapón de hule No. 5.5
☞ 1 Tubo de vidrio con punta capilar
☞ 1 Cuba hidroneumática
☞ 1 Pinzas para matraz Erlenmeyer
Prevención y seguridad.

La indicada para el caso de calentar con mechero y para el uso del material de vidrio.

¿Cómo hacerlo?

En un baño María se pone a hervir agua y se introduce el matraz con aire y después de tres minutos se mide la temperatura del aire dentro del matraz.

Se coloca al matraz un tapón monohoradado con un tubo de vidrio terminado en una punta capilar y se invierte en la cuba que contenga agua muy fría (mide la temperatura del agua, que será la misma que la del aire); cuando deje de entrar el agua saca el matraz, de la cuba mide el agua que entró al matraz y calcula el volumen del aire por diferencia con el volumen total del matraz. Recuerda anotar los datos en el cuadro y construir la gráfica.

Figura 13

Registro de observaciones Tabla 5.

No. V (mL) T (K) V x 1/T = K K
1
2

Elabora la gráfica correspondiente.

Cuestionario de reflexión. 1.- Explica la relación entre la presión y el volumen de un gas:

2.- Explica la relación entre la presión y la temperatura.

3.- Explica la relación entre la temperatura y el volumen.

Conclusiones.

Considerando el cuestionario de reflexión y contrastando los resultados con tu hipótesis, elabora tus conclusiones.

EXPLICACIÓN INTEGRADORA

A continuación te presentamos un mapa conceptual con los conceptos más importantes tratados en este tema.