determinacion de la densidad de un gas


Práctica 3

Calculo de la densidad de un gas.





LABORATORIO 110

Rosa Yedani Camargo Herrera.


OBJETIVO

A) Aplicar las leyes de los gases ideales en la determinación de densidad.
B) Calcular la densidad del oxígeno a las condiciones en que se desarrolla el experimento.
C) Establecer el error relativo entre la relación masa/volumen y la modificación de la ecuación delos gases ideales para la determinación de densidad.

FUNDAMENTO

Un gas ideal, es un gas hipotético cuyo comportamiento de presión, volumen y temperatura se pueden describir completamente por la ecuación del gas ideal. Las moléculas de un gas ideal no se atraen o se repelen entre sí, su volumen es despreciable en comparación con el volumen del recipiente que lo contiene. Aunque en lanaturaleza no existe un gas ideal, las discrepancias en el comportamiento de los gases reales en márgenes de temperatura y presión se alteran en forma sustancial los cálculos.
Por tanto, la ecuación del gas ideal se puede usar con seguridad para resolver muchos problemas. Antes de aplicar la ecuación del gas ideal a un sistema real, se debe evaluar R, la constante de los gases.
El concepto de densidadnos dice que ésta es la razón de la masa por unidad de volumen. Para determinar la densidad de una sustancia es preciso conocer tanto su volumen como su masa. Las densidades de los líquidos y los sólidos no cambian significativamente con la presión en condiciones ordinarias, pero si cambian con la temperatura.
Pare el cálculo de la densidad de un gas, se toma como punto de partida, la ecuacióndel gas ideal:
PV=NRT

Si reacomodamos la ecuación anterior, tenemos:
=

El número de moles del gas n, está dado por:
n =

Donde m es la masa del gas en gramos y PM es su masa molar. Por lo tanto:
=

Dado que como se mencionó anteriormente la densidad, es la masa por unidad de volumen, se puede escribir entonces:
= =

A diferencia de las moléculas de la materia condensada (esdecir, líquidos y sólidos), las moléculas gaseosas están separadas por distancias que son grandes en comparación con su tamaño. En consecuencia, la densidad de los gases es muy baja en condiciones atmosféricas.
Basándose en la afirmación anterior la diferencia de presión entre dos puntos suele ser despreciable. Entonces en un recipiente razonablemente pequeño que contenga un gas, la presión puedeser considerada como la misma en cualquier parte. La presión del aire varía notablemente cuando ascendemos a grandes alturas en la atmosfera. Además, la densidad de este varia con la altitud y por lo tanto, debe ser conocida en función de la altura.
Podemos tener una idea razonable de la variación de presión con la altitud en la atmosfera de la tierra, si suponemos que la densidad es proporcionala la presión. Esto sería así de manera muy aproximada si la temperatura del aire permanece constante en todas las altitudes.


MATERIAL EMPLEADO

Baño de agua
Manguera de hule
Pinzas universales
Mechero bunsen
Soporte universal
Balanza analítica
Vidrio de reloj
Conexión de vidrio
Tubo de ensayo de 15x1.5
Probeta graduada de 100ml
Tapón de hule









IMAGENPROCEDIMIENTO

1. Pesar en balanza analítica un tubo de ensayo de 10 x 1.5; anotar el peso.
2. Adicionar a este aproximadamente 0.5g de PbO2, pesar y registrar el peso del tubo con reactivo (con error de 0.001).
3. Sujetar un tubo de ensayo, a un soporte universal, por medio de unas pinzas universales.
4. Preparar un equipo de recolección de gases, que consta de un baño de agua conteniendo unaprobeta graduada invertida llena con agua y sumergida en el mismo.
5. Introducir la conexión de vidrio en el tapón.
6. Colocar la manguera de hule a la conexión de vidrio y colocarla dentro de la probeta que se encuentra en el baño maría.
7. Adicionar los reactivos al tubo de ensaye tratando de homogeneizarlos.
8. Colocar el tapón de hule con la conexión de vidrio en el tubo de ensayo e...