UNIVERSIDAD DEL CAUCAFACULTAD DE CIENCIAS NATURALES, EXACTAS Y DE LA EDUCACINDEPARTAMENTO DE QUMICALABORATORIO DE TERMODINMICA QUMICA15 MARZO DE

LEY DE BOYLE

Qumica, Facultad de Ciencias Naturales Exactas y de la Educacin, Universidad del Cauca

INTRODUCCIN:

La qumica fsica estudia los principios que gobiernan las propiedades y el comportamiento de los sistemas qumicos. Los cuales se pueden estudiar desde el punto de vista microscpico y/o macroscpico.Se puede dividir la qumica fsica en cuatro reas principales: termodinmica de equilibrio, qumica cuntica, termodinmica estadstica y cintica qumica. El segmento en el que trabajaremos en el presente laboratorio es la termodinmica de equilibrio (sistemas reversibles), cuyo objeto de estudio es el calor, trabajo y energa. Las leyes de la termodinmica son generales y no hacen referencia a la naturaleza especfica del sistema. Es por ello que primero se estudia un tipo particular de sistema, el gas ideal. Es as que en 1662 Robert Boyle investig la relacin que hay entre la presin y el volumen de un gas, concluyendo que para una cantidad fija de gas mantenida a una temperatura constante, P y V son inversamente proporcionales:

Este fenmeno se puede entender imaginando un gas que consista en un nmero considerable de molculas movindose libremente entre s. La presin del gas obedece a los choques de las molculas con las paredes del recipiente que lo contiene. As, si se disminuye el volumen, los choques con las paredes sucedern con mayor frecuencia, por consiguiente, la presin aumenta. A esta consideracin se le conoce como la ley de Boyle. En el laboratorio se intenta realizar un montaje apropiado, en donde podamos modificar la presin ejercida por un lquido a un determinado volumen de gas que se encuentra en un sistema cerrado, para comprobar el enunciado de Boyle.

1. DIAGRAMA DE FLUJO:

2. DATOS EXPERIMENTALES:

DIAGRAMA 1. Grfica de PV:

Tabla 1. Variacin del V en funcin de P:

Volumen del gas (mL)Presin del gas (atm)

22,40,797

22,20,804

220,815

21,70,823

21,50,831

21,30,839

3. ANALISIS DE RESULTADOS

En la grafica se puede apreciar la relacin que rige la ley de Boyle en donde la presin es inversamente proporcional al volumen. Para el instante en que el volumen es 22mL y la presin 0,815atm se encuentra fuera de la lnea de tendencia, esto se que puede explicar desde el punto de vista de la temperatura ya que esta no es constante, lo cual fue lo que posiblemente influyo en este resultado, sin embargo las medidas de la presin son equivalentes con el volumen del gas desplazado obtenindose finalmente un volumen de 21,3mL y una presin de 0,839atm.Otro hecho que se evidencio fue que la variacin del volumen que se tomo para cada medida, produjo que al realizar el clculo del volumen inicial con el volumen final no correspondiera con el total medido, es decir se inicio con 5,7mL y al final se obtuvieron 7,3mL lo cual al realizar la suma de dichos volmenes se encontrara un margen de error de 0,3mL esto se atribuye a la medida de incertidumbre del instrumento que se utilizo (bureta 0.5% error ) , lo cual contrasta con las 6 mediciones que se realizaron y por ende el dficit de los 3 ml restantes en los clculos . Tambin mediante este experimento se pudo obtener la constante resultante de la presin por el volumen correspondiente a 17.8528 y de esta manera evidenciar el cumplimiento de la ley de Boyle.

3.1.

K1= 17,8528

K2=17,8480

K3= 17,93

K4= 17,859

K5=17,8665

K6= 17,8707

3.2. Promedio de la constante PV

KT =

KT = 17,8711

3.3. Desviacin absoluta

Dk1 = -0,0183

Dk2 = -0,023

Dk3 = 0,0589

Dk4 = 0,0589

Dk5 = -0,0046

Dk6 = 0,0004

3.4. Desviacin estndar

DE =

DE = 0,0273

4. CONCLUSIONES

Es de gran importancia la determinacin de la incertidumbre del instrumento con el cual se est trabajando, ya que se pudo corroborar la forma en la cual esta tiene una marcada influencia al momento de realizar los clculos

La ley de Boyle es una herramienta que permite describir fenmenos de la vida cotidiana como es el caso del uso de metodologas empricas que se utilizan para determinar por ejemplo el nivel de una pared, piso, etc. En donde el principio de funcionamiento es similar al realizado en la prctica.

El control de la temperatura es fundamental para llevar de manera exitosa el funcionamiento correcto que ratifique la aplicacin de esta ley.

5. BIBLIOGRAFIA

LEVINE, Fisicoqumica, Volumen 1, Tercera Edicin, McGRAW-HILL/INTERAMERICANA DE ESPAA, S.A. Madrid, 1991, (pag: 1-18). CHANG, R. Qumica general. Sptima edicin, McGRAW-HILL/INTERAMERICANA EDITORES S.A. Mxico , 2002 (pg.158-162)