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

hA

VALOR DE R UNIDADES

8.31434 J mol-1 K-1

8.31434 Pa m3 mol-1 K-1

1.98717 cal mol-1 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

CONSTANTE UNIVERSAL DE LOS GASES

*

Figura 1 1. Con el equipo armado, verificando

que no existan fugas

2. Inyectando aire

3M

MESA

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

*5.- Mide la T A (Tamb) y presión barométrica (Patm)

*Patm=776 hPa

4.- Asegúrate que no existan burbujas

de aire en la bureta y mangueras.

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

NÚMERO

DE MOLES

A partir de la masa final e inicial del Mg y la 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

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

Patm = PH20 + PH2

TEMP

VOLUMEN

MOLAR

R

La temperatura será (Tamb).

Se conoce el volumen y el número de moles

generadas de H2

Finalmente utilizando la ecuación del gas

ideal se obtendrá R en (L Atm/mol K)

V m H2= VH2 /nH2

*