1. Identificación

INSTITUTO POLITECNICO NACIONALUnidad Profesional Interdisciplinaria de Ingeniería y Ciencias Sociales y Administrativas

2. Titulo

“DENSIDAD DE UN GAS“Práctica No. 3

Nombre del alumno:Monsalvo Ayala Jorge

Carrera:Ingeniería Industrial

Materia:Química Aplicada

Secuencia:1IV20

Nombre del Profesor:Juárez Calderón José Manuel

Fecha de Realización:19 de Septiembre del 2012

3. Objetivo de la practica

Producir dióxido de carbono por reacción del bicarbonato de sodio con ácido clorhídrico.Determinar la densidad del dióxido de carbono en las condiciones en las que se desarrolla el experimento.

4. Explicación de la practica4.1. Introducción

La densidad (p) es una propiedad intensiva que se define como la masa por unidad de volumen. Puede expresarse en kg]/m3, g/cm3, g/L.Para los gases o vapores que se comportan idealmente, su densidad se puede calcular a partir de la ecuación de gas ideal.

PV=nRT, si n=m/PMTenemos que: PV=mRT/PM, de la cual:

p = P PM / R TLa densidad de un gas eta en proporción directa a la presión y en proporción inversa a su temperatura.

1mol de gas=22.4L a 1 atm y 273K es posible calcular su densidad de cualquier de cualquier gas a CNPT.

GAS 1 mol = PM gramos Volumen en litros P=m/V en gr/LH2 2 22-4 0.089

NH3 12 22.4 0.759O2 32 22.4 1.428

CO2 44 22.4 1.964

Si se desea transformar el dato obtenido se utiliza:

p1 / p2 = P1T1 /P2 T2

Cuando un gas se recibe al pasar por agua, se considera que esta húmedo y es necesario conocer la presión de vapor que ejerce el agua en estas condiciones:

T en °C 17 18 19 20 21 22 23 24 25P en mm Hg 14.5

315.48 16.4

817.53 18.65 19.83 21.07 22.38 23.76

4.2. Material, equipo y reactivos utilizados

1 vidrio de reloj1 soporte de hierro con anillo y tela de asbesto1 pinza de tres dedos1 espátula chica1 balanza electrónica con precisión de 0.01g1 bureta para gases de 100ml1 matraz de dos bocas con dos tapones de hule y tubería de látex1 vaso de precipitados de 2L1 probeta corta (60ml) o frasco gotero de 20ml1 termómetro

1 vaso de precipitados de 250ml1 varilla de vidrio como agitador

Ácido clorhídrico 1 M (en frasco gotero)Tableta efervescente (contenga bicarbonato de sodio)Agua de la llaveDisolución de hidróxido de sodio 1 MIndicador de fenolftaleína o papel Ph

4.3. Procedimiento

Se llenó el vaso de precipitados con agua de llave casi en su totalidad. Se introdujo la bureta de gases para que llegase a un nivel de 70ml. Se conectó la bureta al matraz de 2 bocas, previamente colocado sobre el soporte de hierro con anillo y tela de asbesto sujetándolo con la pinza de tres dedos.

Se añadió ácido clorhídrico al matraz de 2 bocas (20 ml aprox.).

Se pesó, sobre un vidrio de reloj un trozo de la tableta efervescente.

Se añadió el trozo de tableta pesado al matraz con ácido clorhídrico y se colocó el tapón. Manteniendo la bureta en posición vertical. Se ira desplazando de acuerdo al nivel de agua presente en la bureta.

Se lee el volumen del gas en la bureta para posteriormente calcular el volumen del agua.

Se desmonto el equipo; el agua del matraz sirvió para regar las plantas y el acido clorhídrico con la tableta no se tiro hasta ser neutralizada con hidróxido de sodio, agregando y agitando lentamente con ayuda de unas gotas de indicador de pH.

5. Resultados y cálculos

Resultados

Cantidad de NaHCO3 = % NaHCO3 =

No 1

No 2

Cálculos

1) Masa de bicarbonato de sodio que reacciona. Verifique la composición de la tableta y calcule el porcentaje en peso correspondiente al bicarbonato de sodio. Luego, calcule la masa del bicarbonato contenida en el trozo que utilizo para el experimento.

2) Masa de dióxido de carbono producido. De acuerdo con la reacción, se sabe que 1 mol de NaCHO3 produce 1 mol de CO2, entonces:

NaHCO3 ----------CO284 44 MASA O PESO MOLECULAR-X- ? Masa de CO2 _________

3) Presión parcial del CO2. Presión total = presión de CO2 + presión de vapor de agua

4) Fraccion mol del CO2Con base en el dato de presión parcial, puede calcularse la fracción presión del CO2 que es igual a la fracción mol y a la fracción volumenXn = (p CO2)/(p total)

5) Volume de CO2V CO2 = (Xn)(Vtotal)

6) Densidad del C02a) Por la relación directa : p = m/V

b) Por la relación indirecta; p = P PM /R T

6. Cuestionario Exprese los resultados experimentales de densidad del dióxido de carbono en kg/m3 (S.I)

Transforme estos valores a CNPT

Compare con el dato teórico reportado en la tabla No. 1 y exprese un comentario

¿Qué aplicaciones industriales tiene el conocer el dato de densidad de un gas o de un vapor?

1. Todas las industrias, aun las medianas, DEBEN tener su departamento de CONTROL DE CALIDAD, toda sustancia, material, liquido, solido, tiene su densidad o su peso específico, esta es una característica que IDENTIFICA a lo que estas analizando, o sea que sirve como parte de las pruebas de identificación de materias primas. 2. Todo producto terminado, de cualquier clase, tiene su densidad o su peso específico, por lo cual, es parte de las variadas pruebas que se le hacen, antes de dar el visto de bueno por parte de CONTROL DE CALIDAD, para que salga a la venta al público. 3. Para calcular el diámetro, grosor de tuberías que van a transportar un líquido. 4. Para calcular la cantidad de HP que se necesita en la bomba de trasegar, para determinado líquido, dependiendo de la distancia y la altura a la cual se va a transportar. 5. Para calcular el tamaño del contenedor, donde se va a procesar dicha materia prima. 6. Para calcular el poder de agitación necesario del motor, que lleva el contenedor donde se va a procesar dicha materia prima. 7. Para separar materias primas que por equivocación o accidente, o como parte de un proceso industrial, se han mezclado.

¿qué aplicaciones industriales tiene el dióxido de carbono?

El CO2, además de sus funciones en la naturaleza, es utilizado por el ser humano para diversas aplicaciones:Agricultura: Por su papel en el crecimiento de las plantas, a veces se utiliza como abono.Alimentación: En bebidas refrescantes y cerveza, para hacerlas gaseosas. Protección contra incendios: En forma de gas o como sólido no conduce la electricidad y puede emplearse contra fuegos de equipos eléctricos en tensión. A su vez no deja residuos.Usos industriales: En máquinas frigoríficas o congelado como hielo seco, en la obtención de la cafeína y en el proceso de descafeinar el café, en determinados pigmentos, en el lavado de pulpa de papel y en el des encalado del cuero.

7. Conclusión

8. Bibliografía

Manual de laboratorio de Química Aplicada

Academia de laboratoris de química

UPIICSA

IPN