TEMA: LEY DE BOYLE Y MAROTTE
INDICE
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I) Índice 1
II) Fundamento teórico2
III) Procedimiento Experimental 4
4.1) Materiales y reactivos 4
4.2) Experiencia N°1 4
4.3) Experiencia N°2 7
IV) Conclusiones 9
V) cuestionario9
VI) Bibliografía13
LEY DE BOYLE Y MARIOTTE Página 1
I FUNDAMENTOS TEÓRICOS
1.1. LEY DE BOYLE:
En forma experimental, Robert Boyle (1662) encontró que el volumen de un gas encerrado disminuye conforme la presión aumenta si la temperatura y la masa del gas permanecen constantes.
El volumen de un gas varía en forma inversamente proporcional a la presión, si se mantiene constante la temperatura y la masa del gas.
P1V1 = P2V2 = P3V3 = K
1.2. MEDIDA DE LA PRESIÓN:
Para medir la presión de un gas se hace uso del manómetro (tubo en forma de U)
1.3. LEY DE CHARLES:
Charles (1787) comparó los cambios de volumen de un gas con los cambios de temperatura en escala absoluta.
LEY DE BOYLE Y MARIOTTE Página 2
A presión constante, el volumen de un gas varía en forma directamente proporcional a la temperatura si la masa del gas se mantiene constante.
V1 V2 V3
T1 T2 T3
1.4. LEY DE GAY- LUSSAC:
Joseph Gay- Lussac investigó entre la presión y la temperatura de los gases.
La presión de un gas varía en forma directamente proporcional a la temperatura si el volumen y la masa del gas permanecen constantes.
1.5. TEMPERATURA Y PRESIÓN NORMALES:
El volumen de un gas depende de la presión y la temperatura, las condiciones estándar (TPE) de un gas son:
P = 1 atm = 760 mmHg
T = 0 °C = 273 K
Estos valores se conocen también como: Condiciones Normales (C.N.)
1.6. LEY DE AVOGADRO:
En las anteriores correlaciones de los gases siempre se mantuvo constante la masa del gas. Según la Hipótesis de Avogadro:
A volúmenes iguales de gases a la misma presión y temperatura mantienen igual número de moléculas.
Ley de Avogadro
El volumen de un gas a temperatura y presión constante es proporcional al número de moles de gas.
V = Kn
V1 V2
n1 n2
II PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
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1. P1×V1 = P2×V2
2. P1×V1 = P2×V2
3. P1×V1 = P2×V2
1. K1 = K2
2. K1 = K2
3. K1 = K2
Ensayo 1
a) Agregar agua en la bureta, sólo a la zona no graduada y luego trasvasar el agua a una probeta y medir el volumen muerto de la bureta
VMuerto = 5, 2 ml
b) Una vez armado el equipo, agregar agua en la pera hasta que llegue a nivel de 15 ml en la bureta.
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AUMENTA LA PRESIÓN
BAJA LAPRESIÓN
c) Abra la llave de la bureta y baje la pera, hasta que el nivel del agua en la bureta sea de 10 ml y coincida con el nivel de agua de la pera. Cierre la llave de la bureta.
d) Tomamos 3 puntos de referencia hacia arriba de 11 cm cada uno, para subir la pera.
VBureta = 50 ml
VInicial = VBureta – 10 ml + VMuerto
V1 = VInicial – VΔ
P1 = Patm + h1
1.
VInicial = VBureta – 10 ml + VMuerto
VInicial = 50 ml – 10 ml + 5, 2 ml
VInicial = 45, 2 ml
V1 = VInicial – VΔ
V1 = 45, 2 ml – 0, 6 ml
V1 = 44, 6 ml
K1 = V1 × P1
K1 = 33853, 184
2.
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P1 = Patm + h1
P1 = 750mmHg + 9, 04 mmHg
P1 = 759, 04 mmHg
h1 = 12, 3 cm H2O
73, 5 mmHg 100cm H2O
h1 mmHg 12, 3 cm H2O
h1 = 9, 04 mmHg
h1 = 21, 9 cm H2O
73, 5 mmHg 100cm H2O
h1 mmHg 21, 9 cm H2O
h1 = 16, 09 mmHg
VInicial = 45, 2 ml
V1 = VInicial – VΔ
V1 = 45, 2 ml – 1, 1 ml
V1 = 44, 1 ml
K1 = V1 × P1
K1 = 33784, 569
3.
VInicial = 45, 2 ml
V1 = VInicial – VΔ
V1 = 45, 2 ml – 1,9 ml
V1 = 43, 3 ml
K1 = V1 × P1
K1 = 33509, 437
Ensayo 2
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h1 = 21, 9 cm H2O
73, 5 mmHg 100cm H2O
h1 mmHg 21, 9 cm H2O
h1 = 16, 09 mmHg
P1 = Patm + h1
P1 = 750mmHg + 16, 09 mmHg
P1 = 766, 09 mmHg
h1 = 32, 5 cm H2O
73, 5 mmHg 100cm H2O
h1 mmHg 32, 5 cm H2O
h1 = 23, 89 mmHg
P1 = Patm + h1
P1 = 750mmHg + 23, 89 mmHg
P1 = 773, 89 mmHg
a) Tomando el caso anterior. Abra la llave de la bureta y baje la pera, hasta que el nivel del agua en la bureta sea de 10 ml y coincida con el nivel de agua de la pera.
b) Tomamos 3 puntos de referencia hacia abajo de 11 cm cada uno, para bajar la pera.
VBureta = 50 ml
VInicial = VBureta – 10 ml + VMuerto
V2 = VInicial + VΔ
P2 = Patm – h2
1.
VInicial = VBureta – 10 ml + VMuerto
VInicial = 50 ml – 10 ml + 5, 2 ml
VInicial = 45, 2 ml
V2 = VInicial + VΔ
V2 = 45, 2 ml + 0,5 ml
V2 = 45, 7 ml
K2 = V2 × P2
K2 = 33888, 835
2.
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h2= 32, 5 cm H2O
73, 5 mmHg 100cm H2O
h2 mmHg 11, 5 cm H2O
h2 = 8, 45 mmHg
P2 = Patm – h2
P2 = 750mmHg – 8, 45 mmHg
P2 = 741, 55 mmHg
h2= 22, 4 cm H2O
73, 5 mmHg 100cm H2O
h2 mmHg 22, 4 cm H2O
h2 = 16, 464 mmHg
V2 = VInicial + VΔ
V2 = 45, 2 ml + 0,9 ml
V2 = 46, 1 ml
K2 = V2 × P2
K2 = 33816, 0096
3.
V2 = VInicial + VΔ
V2 = 45, 2 ml + 1, 4 ml
V2 = 46, 6 ml
K2 = V2 × P2
K2 = 33823, 1421
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P2 = Patm – h2
P2 = 750mmHg – 16, 464 mmHg
P2 = 733, 536 mmHg
h2= 32, 9 cm H2O
73, 5 mmHg 100cm H2O
h2 mmHg 32, 9 cm H2O
h2 = 24, 1815 mmHg
P2 = Patm – h2
P2 = 750mmHg – 24, 1815 mmHg
P2 = 725, 8185 mmHg
III CUESTIONARIO
3.1. Con los datos de presión y volumen obtenidos hacer un gráfico de P vs V y P vs 1/V en papel milimetrado e indique cuál de ellos presenta mayor ventaja.
P vs V ENSAYO 1
758 760 762 764 766 768 770 772 774 77642
42.5
43
43.5
44
44.5
45
45.5
P(mmHg)
V(m
L)
P vs 1/V ENSAYO 1
758 760 762 764 766 768 770 772 774 7760.0216
0.0218
0.022
0.0222
0.0224
0.0226
0.0228
0.023
0.0232
P (mmHg)
1/V
( mL)
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P vs V ENSAYO 2
724 726 728 730 732 734 736 738 740 742 74445.2
45.4
45.6
45.8
46
46.2
46.4
46.6
46.8
P (mmHg)
V (m
L)
P vs 1/V ENSAYO 2
724 726 728 730 732 734 736 738 740 742 7440.0212
0.0213
0.0214
0.0215
0.0216
0.0217
0.0218
0.0219
0.022
P (mmHg)
1/V
( mL)
3.2. En la demostración de la ley de Boyle se obtuvieron los siguientes datos:
LEY DE BOYLE Y MARIOTTE Página 10
VBureta = 50 ml
VMuerto = 2, 5 ml
Patm = 752 mmHg
Al subir la pera de decantación:
h = 30 cm de agua
V = 1,5 ml sobre el nivel 10, en la bureta Δ
Calcular el valor de: K = V × P
VInicial = VBureta – 10 ml + VMuerto
VInicial = 50 ml – 10 ml + 2, 5 ml
VInicial = 42, 5 ml
V = VInicial – VΔ
V = 42, 5 ml – 1, 5 ml
V = 41 ml
K = V × P
K = 41 × 774, 05
K = 31736, 05
3.3. En la demostración de la ley de Boyle se obtuvieron los siguientes datos:
LEY DE BOYLE Y MARIOTTE Página 11
P = Patm + h
P = 752 mmHg + 22, 05 mmHg
P = 774, 05 mmHg
h = 30 cm H2O
73, 5 mmHg 100cm H2O
h mmHg 30 cm H2O
h = 22, 05 mmHg
Volumen del aire de la bureta= 25 ml
Patm = 753 mmHg
Al subir la pera de bromo
h = 20 cm de agua
V = 1 mlΔ
Calcular: K =P × V
VInicial = VBureta
VInicial = 25 ml
V = VInicial – VΔ
V = 25 ml – 1 ml
V = 24 ml
K = V × P
K = 24 × 767, 7
K = 18424, 8
3.4.
a. ¿Es necesario conocer la presión atmosférica, para usar un manómetro abierto?
Si porque hay una superficie expuesta al ambiente y sobre esta actúa la presión atmosférica.
b. De acuerdo al gráfico, calcule la presión del gas en mmHg
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P = Patm + h
P = 753 mmHg + 14, 7 mmHg
P = 767, 7 mmHg
h = 20 cm H2O
73, 5 mmHg 100cm H2O
h mmHg 20 cm H2O
h = 14, 7 mmHg
P = Patm + h
h = 2, 8 cm H2O
73, 5 mmHg 100cm H2O
h mmHg 2, 8 cm H2O
h = 2, 058 mmHg
BIBLIOGRAFÍA.
-HERRERA, Severiano V. Química I. Grupo educativo Norma. Lima Perú, 2006.
- http://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Boyle-Mariotte
-Química Raymond Chang 4ª edición Mc Graw Hill México D.F.
Red Latinoamericana de Química http://chem.cinvestav.mx
LEY DE BOYLE Y MARIOTTE Página 13
P = Patm + h
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