Universidad Nacional Mayor de San Marcos

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOSEscuela de Ingeniera de Minas

TABLA DE DATOS

1. Objetivos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . 2

2. Principios Tericos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3

3. Materiales y Reactivos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4

4. Procedimiento Experimental. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

5. Detalles experimentales. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6

6. Recomendaciones. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7

7. Bibliografa. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9

8. Cuestionario. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10

OBJETIVOS

Observar la propiedad de difusin de los gases.

Comprobar la ley de Graham

Principios teoricos

Se puede describir el fenmeno de Difusin como la tendencia mostrada por cualquier sustancia para extenderse uniformemente en todo el espacio aprovechable para ello.Tratndose de los gases, se aplica apropiadamente el trmino a la capacidad de las molculas gaseosas para pasar a travs de las aberturas pequeas, tales como: Paredes porosas de cermica o porcelana que no se halle vidriada; en cuyos casos se denomina Efusin. Pero cuando el movimiento de las molculas de un gas se realiza a travs de otras clases de gases o entre dos gases uno haca el otro se denomina propiamente Difusin.

LEY DE GRAHAM

Bajo condiciones similares de temperatura y presin , las velocidades de difusin de dos gases son inversamente proporcionales a las races cuadradas de sus densidades o masas moleculares.

Donde:

v = Velocidad de Difusin cm/sd = Densidad del gas g/LM = Masa molecular del gas g/mol1 y 2 = Son los subndices que identifican cada gas

Materiales y reactivos

Materiales: Un tubo de difusin de vidrio de dimetro uniforme y de una determinada longitud, huaype, tapn de goma, una regla graduada, goteros, cocinilla elctrica, pinza de madera, pisceta, cronmetro,

Reactivos: HCl concentrado, NH4OH concentrado

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Antes de realizar la experiencia asegurarse que el tubo de difusin est completamente limpio, seco y a temperatura ambiente.

Instalar el equipo de acuerdo a la figura siguiente:.

Con un tapn de goma, corcho, o huaype cerrar hermticamente cada extremo del tubo de difusin.

En lo posible colocar el tubo de difusin sobre una superficie oscura (negra o azul).

Adicionar simultneamente cinco (5) gotas de HCl y NH4OH respectivamente en cada orificio superior y taparlos inmediatamente con un poco de huaype. Anotar el tiempo inicial. (a partir de la ltima gota).

Observar cuidadosamente la formacin de un halo de NH4Cl, el cual determina el punto de contacto de ambos gases. Marcar el punto y anotar el tiempo final.

Medir las distancias con la regla entre el punto de contactoy los orificios superiores.

Lavar, limpiar y secar el tubo de difusin. Repetir es experimento dos o tres veces. Tener en cuenta la temperatura ambiental.

DETALLES EXPERIMENTALES

Clculos Experimentales

Valor terico eNH3 36.5 = 1.47 eHCl 17

NH3 (g) + HCl (g)NH4Cl (g)Experimento 1:Experimento 2: eNH3 = 17.6 eNH3 = 17.6eHCl = 15.2eHCl = 14.4

Calculando la relacin experimental promedio

eNH3 = 17.6 = 1.222 eHCl 14.4

e promedio =1.189

eNH3 = 17.6 = 1.157 eHCl 15.2

Calculando el Porcentaje de error

% Error = Vteorico V exp x 100 Vtorico

% Error = 1.47 1.189 x 100 1.47

% Error = 19.11 %

RECOMENDACIONES

El tubo de difusin debe estar en una posicin horizontal, sino el clculo sera errneo.

Tratar de colocar la misma de cantidad de concentrados dentro del tubo de difusin.

Tapar inmediatamente el tubo de difusin y no dejar huecos por los que el gas se escape.

El alumno que sostiene el tubo de difusin, debe tratar de no mover el tubo porque eso mezclara los concentrados antes de tiempo.

Estar atento a la hora de la formacin del halo que se formar, si el halo empieza a trasladarse el experimento tendr que repetirse.

Marcar de manera rpida el momento justo de la formacin del halo durante el experimento, para as reducir el margen de error durante los clculos respectivos. Al finalizar el experimento lavar muy bien el tubo de difusin con agua potable y despus lavarlo con agua destilada. Se debe realizar el experimento por los menos una vez ms.

Una vez realizado los dos experimentos hacer un promedio con los valores obtenidos y tomar el resultado como el valor experimental

BIBLIOGRAFIA Chang, Raymond. Qumica. Sptima edicin. Edit Mc Graw Hill. Mxico. Academia Cesar Vallejo. Qumica. Edit lumbreras. Lima- per. http://www.profesorenlinea.cl/fisica/Difusion_gases.htm http://www.fisicanet.com.ar/fisica/propiedades_gases/ap05_quimica.php Cartoln Rodrguez, Walter. Qumica. Editorial san marcos. Lima Per Whitten, Davis. Qumica. octava edicin. edit cengage larning. Mexico.

Cuestionario

1. Cul de los gases de las alternativas se difundir con mayor rapidez, si se encuentran todos ellos a 20 C y 4 atm, a travs de iguales orificios?

De la expresin matemtica se concluye que el gas ms liviano (menor M) se difundir o efusionar con mayor rapidez que el gas ms pesado.Por lo tanto:a) C12 (M=144)b) C3H8(M=44)c) NO2(M=30)d) CH4(M=16)Entonces el orden con respecto a cul se difundir o efusionar ms rpido es el siguiente:CH4 < NO2 < C3H8 < C12

2. Cul es la masa molar de un compuesto que tarda 2,7 veces ms tiempo en efundir a travs de un tapn poroso que la misma cantidad de XeF2 a la misma temperatura y presin?

3. Un hidrocarburo de formula emprica C2H3 tarda 349 s en emanar a travs de un tapn poroso; en las mismas condiciones de temperatura y presin, el mismo nmero de molculas de argn emana en 210 s. Cul es la masa molar y la formula molecular del hidrocarburo?

Por lo tanto si n = 4; 4(C2H3) = C8 H12Su masa molar sera igual a 108 g /mol.Y su frmula molecular seria C8 H12.4. Una muestra de gas argn efunde a travs de un tapn poroso en 147 s. Calcule el tiempo requerido para el mismo nmero de moles de CO2 efunda en las mismas condiciones de temperatura y presin.

5. A ciertas condiciones de temperatura y presin, la densidad del gas CH4 es 0,714 g /L y la densidad de HBr es 3,60 g /L. Si el CH4 se difunde a una velocidad de 70 cm/min en un determinado aparato de difusin Cul ser la velocidad de HBr en el mismo aparato a la misma presin y temperatura?

=

X = 31,1742415 cm/s

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