GUIA DE LABORATORIO

I. TÍTULO:

Gases

II. INTRODUCCIÓN:

El gas, es una sustancia en uno de los tres estados diferentes de la materia

ordinaria, que son el sólido, el líquido y el gaseoso. Los sólidos tienen una

forma bien definida y son difíciles de comprimir. Los líquidos fluyen libremente y

están limitados por superficies que forman por si solos. Los gases se expanden

libremente hasta llenar el recipiente que los contiene, y su densidad es mucho

menor que la de los líquidos y sólidos.

Sabemos que en dichos estados de agregación existen grandes interacciones

atómico – moleculares, por lo que las moléculas o átomos no tienen mucha

libertad para desplazarse. Como usted siente que el viento sopla en su cara,

cuando huele la fragancia de un perfume en una habitación o cuando percibe el

olor fétido de H2S que libera una persona descuidada con problemas de

digestión, usted está tomando contacto con la materia en estado gaseoso.

III. OBJETIVOS:

· Demostrar la ley de difusión de los gases (ley de Graham)

· Comparar la velocidad de difusión de los gases con la de los líquidos.

IV. FUNDAMENTO TEÓRICO:

De acuerdo con la Teoría Cinética de los gases, (1) las moléculas de los gases

están en rápido movimiento y (2) sus velocidades promedio son proporcionales

a la temperatura absoluta. También supone (3) que a la misma temperatura, la

energía cinética promedio de las moléculas de gases diferentes es igual. La

ley de difusión de Graham se basa en estas tres suposiciones anteriores.

Entre las diferentes propiedades que exhiben los gases se encuentra aquella

facultad que tienen de difundir a velocidades que son función de sus pesos

moleculares o de sus densidades.

En el presente experimento vamos a comprobar que las velocidades con las

que se difunden dos gases son inversamente proporcionales a las raíces

cuadradas de sus pesos moleculares o de sus densidades, lo cual constituye la

ley de difusión de Graham.

Donde V1, M1 y D1 representan la Velocidad de Difusión, Peso Molecular y

Densidad del primer gas, y V2, M2 y D2 representan la Velocidad de Difusión,

Peso Molecular y Densidad del segundo gas.

El Amoniaco, NH3, y el Ácido Clorhídrico, HCl, son gases que al ponerse en

contacto reaccionan para formar otro compuesto, caracterizado por ser un gas

de color blanco.

Los líquidos difunden más lentamente que los gases, porque sus moléculas

están más cerca entre si y no pueden apartarse sin chocar.

V. RELACIÓN DEMATERIALES

MATERIALES

· 1 vaso de precipitado de 100 ml

· 2 tubos de ensayo

· 1 tubo de vidrio de 1 m (aprox)

· 1 tubo de vidrio doblado en ángulo recto

· 1 soporte universal

· 2 tapones de caucho

· Algodón

· Cinta métrica

· 1 pipeta graduada o un gotero

REACTIVOS

· Solución Concentrada de Amoniaco, (NH4OH)

· Solución Concentrada de Ácido Clorhídrico, (HCl)

· Fenolftaleína

VI. PARTE EXPERIMENTAL

EXPERIENCIA Nº 1: PROPIEDADES DE LOS GASES

FUNDAMENTO TEÓRICO

Teóricamente, todas las sustancias pueden existir en tres estados: como

sólidos, como líquidos y como gases, dependiendo de la presión y de la

temperatura a que se encuentre. Estos es bastante conocido en el caso del

sistema hielo-agua-valor.

Precisamente por eso, no podemos decir que el agua es un líquido, que el aire

es un gas o que el cobre es un sólido, sin especificar a qué condiciones

de temperatura y presión están sometidas. En efectos, cuando utilizamos la

palabra “Gas” (o, análogamente, líquido o solido) , queremos referirnos a una

sustancia que en determinadas circunstancias o condiciones se encuentra en

estado gaseoso. Estas condiciones son generalmente las del medio ambiente.

TÉCNICA OPERATIVA

1.- Colocar en un soporte universal un tubo de vidrio cuya longitud se ha

determinado con anterioridad.

2.- En el extremo derecho del tubo introduzca un algodón impregnado con la

Solución concentrada de Amoniaco, teniendo cuidado de no dejar que este

químico entre en contacto con sus manos.(ver figura 1). Como una

alternativa de seguridad se pueden usar Bulbos de gotero, para dentro de

estos, poner un algodón impregnado con la sustancia e introducir el

extremo tubo de vidrio dentro de este, asegurando que el tubo quede

sellado herméticamente.

3.- En el extremo izquierdo del tubo coloque otro algodón impregnado con

Ácido Clorhídrico, una vez hecho, tome este instante como tiempo Cero y

anote el tiempo cuando finaliza la operación, es decir, cuando aparece el

anillo de gases blanco.

Fig. 1. Montaje experimental para la demostración de la Ley de Graham

4.- Observe cuidadosamente el proceso de difusión anotando el tiempo

transcurrido para que los dos gases se pongan en contacto, lo cual se sabe por

la aparición de un gas blanco debido a la formación de un compuesto, este

tiempo se considera tiempo final.

5. Mida cuidadosamente la distancia que hay desde el centro del anillo donde

aparecen los humos blancos hasta cada uno de los bordes extremos del tubo,

tomando las mediciones de la distancia recorrida por cada gas.

6. Repita todo lo anterior con el segundo tubo haciendo un promedio de los

datos obtenidos.

EXPERIENCIA Nº 2: DIFUSION DE LIQUIDOS

FUNDAMENTO TEORICO

Consiste en un movimiento originado entre las partículas en el interior de una

disolución liquida, tendiente a conseguir una composición homogénea y

uniforme en todo el sistema. Se realiza un transporte de materia de las zonas

de mayor a las de menor concentración.

TÉCNICA OPERATIVA

1. Poner en dos tubos de ensayo 2 ml de Agua y 2 ml de NH3 concentrado,

respectivamente.

2. Al tubo que contiene agua adicione dos gotas de Fenolftaleína y ponga en

contacto los tubos anteriores por medio de una varilla de vidrio doblada en

ángulo recto (90 grados) conteniendo en cada extremo un tapón de caucho

perforado. (Ver Figura 2) Observe y explique los resultados.

Fig. 2. Difusión de Líquidos

TABULACIÓN DE LOS RESULTADOS

EXPERIMENTO 1 EXPERIMENTO 2

HCL NH3 HCL NH3

Longitud de Tubo en cm.

Distancia Recorrida en cm.

Tiempo Inicial, seg.

Tiempo final, seg.

Tiempo empleado, seg.

Velocidad de difusión (cm/seg.)

Promedio de la distancia recorrida por el HCl : cm

Promedio de la distancia recorrida por el NH3 : cm

Promedio del tiempo empleado por el HCl : seg

Promedio del Tiempo empleado por el NH3 : seg

Promedio de Velocidad de difusión de HCl: (cm/seg)

Promedio de Velocidad de difusión de NH3 : (cm/seg)

PREGUNTAS.

·Escriba la reacción Química que sucede cuando se ponen en contacto los dos

gases.

·Los resultados están de acuerdo con la teoría? Por qué?

·Que gas difunde más rápido, Por qué?

·De dos ejemplos de difusión de gases que Ud. observe en la vida diaria.