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

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?.

¿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

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.

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?.

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.

Elabora la gráfica correspondiente.

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

EXPLICACIÓN INTEGRADORA

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