EQUIPO #5
Calero Plaza María Fernanda
Cervantes Delgado Paloma
Gutiérrez Vélez Luis
Lizardi Becerra Alejandra
Martínez Rojas Miriam G.
Maure Allier José Fernando
Navarro Salamanca Enrique
Sevilla Bejar Reneé
LEY DE LOS GASES
Introducción:
Un gas queda definido por la cantidad de sustancia (n) volumen (v) presión (p) y temperatura (To).
¿Qué es la presión atmosférica?
Es el peso que ejerce el aire de la atmósfera como consecuencia de la gravedad sobre la superficie terrestre o sobre una de sus capas de aire. La atmósfera es la capa gaseosa que envuelve todo el planeta y esta formado por mezcla de gases que en conjuntos llamamos aire, como todos los cuerpos, tiene peso, el cual ejerce una fuerza sobre la superficie terrestre es lo que llamamos presión atmosférica. Para medir la presión atmosférica, se usa el barómetro. En meteorología se usa como unidad de medida de presión atmosférica el hectopascal (hPa). La presión normal sobre el nivel del mar son 1013,2 hPa.
Ley de Boyle Marriotte:
Descrita por Robert Boyle y Marriotte Edme en 1662. establece que la presión de un gas en un recipiente cerrado es inversamente proporcional al volumen del recipiente, cuando la temperatura es constante. Si la presión aumenta, el volumen disminuye. P·V=C
El aire, helio, hidrógeno y oxígeno se comportan de manera similar. La gráfica de la ley de
boyle es un isoterma porque la temperatura disminuye.
Ley de Jacques Alexander Charles:
V= CT.
Mientras aumentas la temperatura aumenta el volumen. Ésta ley dice que para una cierta cantidad de gas a una presión constante, al aumentar la temperatura, el volumen del gas aumenta y al disminuir la temperatura, el volumen del gas disminuye. Esto se debe a que la temperatura está directamente relacionada con la energía cinética (debido al movimiento) de las moléculas del gas. Así que, para cierta cantidad de gas a una presión dada, a mayor velocidad de las moléculas (temperatura), mayor volumen del gas.
Ley de Louis Gay Iussac:
Esta ley fue establecida por Joseph Louis Gay-Lussac a principios de 1,800. Según la ley, existe una relación entre la presión y temperatura de un gas con un volumen constante. Si aumenta la temperatura, aumentará la presión. Así mismo, si disminuye la temperatura, disminuye la presión. Este fenómeno ocurre ya que al aumentar la temperatura, se le da más energía a las moléculas de gas para moverse más rápido. Esto resulta en un aumento de choques entre las partículas y las paredes, aumentando la presión del recipiente que no puede cambiar su volumen. La ley puede expresarse de la siguiente manera:
Ley de Amadeo Avogadro:
Se desarrolló en 1811 para explicar la ley de Gay Lussac sobre la combinación química en la fase gaseosa.
Y dice:
“A presión y temperatura constantes, el volumen de un gas es directamente proporcional al número de moles de ese gas.” Es decir que mientras más moléculas haya, mayor será la frecuencia de los choques contra las paredes del recipiente y esto se lleva a que la presión dentro del recipiente es mayor que la exterior, haciendo que el embolo se desplace hacia arriba debido a un aumento de volumen.
Objetivo: poner en práctica nuestros conocimientos sobre las leyes de los gases.
Observar como reaccionan las moléculas del agua en contacto con temperatura baja y temperatura alta.
Hipótesis: a mayor temperatura, el agua del matraz va a aumentar debido a que las moléculas se dispersarán. De lo contrario, el agua del matraz en temperatura fría va a disminuir debido a la contracción de las moléculas.
Desarrollo:
Materiales:
• Programa Logger Pro
• Computadora
• 1 vaso de precipitado de 600ml (±5ml) con agua fría
• 1 vaso de precipitado de 600ml (±5ml) con agua a temperatura ambiente
• 1 vaso de precipitado de 200ml (±5ml) con agua caliente
• 1 sonda
• Matraz Erlenmeyer 125ml (±12.5ml) con agua a temperatura ambiente.
• Sensor de presión de gas
• 1 probeta volumétrica 100ml (±0.5ml)
Procedimiento:
1. Conectar el sensor de presión de gas al Logger Pro y a la computadora.
2. Meter la sonda del matraz a la probeta.
3. Llenarla probeta de agua.
4. Voltear la probeta llena de agua y meterla al vaso de precipitado con agua a temperatura ambiente, de tal manera que no se salga el agua de la probeta.
5. Abrir las dos llaves del matraz para qué salga el aire
6. Mantener la presión atmosférica constante (77.22Kpa)
7. Meter el matraz en el agua caliente y ver como se comporta el volumen del agua en la probeta.
8. Sacar el matraz del agua caliente y meterla al agua fría y ver como se comporta el agua de la probeta.
9. Hacer las conclusiones pertinentes con respecto al volumen del agua en el frío y en el calor.
Análisis de resultado:
Manteniendo una presión atmosférica de 77.22Kpa constante, se puede observar en las imágenes anteriores como disminuye la cantidad de agua en la probeta al meter el matraz en agua caliente. Lo contrario pasa al meter el matraz en agua fría, ya que la cantidad de agua en la probeta aumenta y aumenta la presión, lo que hace que el volumen del agua se acerca más a la inicial. Lo que pasa es que las moléculas tienen energía cinética y a la hora de meterlas en agua caliente las moléculas chocan con las paredes del tuvo, por lo que ocupan más espació, lo que provoca que la cantidad del agua disminuya. Con el frío las moléculas reaccionan contrayéndose, dejando menos espacio entre más moléculas y esto causa que el volumen del agua aumente. Hay una separación entre las moléculas de baja y alta temperatura para que no se truene el material. La presión de los gases es la misma para frío que para calor, y por eso lo llamamos proceso isobárico.
Conclusiones:
Enrique:
Pudimos observar que cuando las moléculas están en una temperatura fría se contrae y aumenta la presión haciendo que suba el nivel de agua. Cuando las moléculas están calientes las moléculas se escañasen haciendo que se disminuya el nivel de agua. Como no varió la presión tuvimos como resultado una presión isobárica.
Miriam:
La temperatura afecta el movimiento de las moléculas en la materia. De esta manera, el calor aumenta el movimiento en las partículas del aire en el matraz, lo cual resulta en la disminución del volumen en la probeta. Cuando se disminuye la temperatura, disminuye el movimiento. Al disminuir el movimiento de las partículas de aire, aumenta el volumen de agua. A pesar del cambio de volumen, la presión no se ve afectada.
Maria Fernanda:
En esta práctica de la leyes de los gases, pusimos en practica diferentes leyes como la de Boyle-Mariotte, Gay Lussac y de Avogadro entre otras, con esto podemos concluir que nuestra hipótesis se cumplió. Nuestro objetivo era lograr poner en practica los conocimientos de las leyes de los gases y observar como se comportaban las moléculas del agua en contacto con altas y bajas temperaturas. Observamos que a mayor temperatura el agua del matriz se dispersa mientras a menor temperatura se concentra, cumpliendo nuestra hipótesis.
Renee:
Al concluir con la practica puedo decir que nuestro objetivo fue cumplido ya que mediante las teorías de las leyes de los gases logramos realizar nuestro experimento y entender los conceptos hablados en clase. Nuestra hipótesis fue correcta ya que dijimos que a mayor temperatura iba a aumentar el volumen de agua en la probeta y lo contrario iba a pasar con menores temperaturas. La hipótesis la podemos comprobar con las imágenes de los resultados. Se puede observar que a la hora de meter la probeta en al agua fría, el volumen del agua dentro de la misma aumenta y se acerca al volumen inicial. Ésto pasa por la contracción de las moléculas y por el aumento de la presión de los gases. Se dice que tuvimos una presión isobárica porque la presión de los gases la mantuvimos constante. Fue una práctica muy buena en la cual pudimos poner en práctica nuestros conocimientos aprendidos en clase. Para mejorar la práctica debemos de tomar mas medidas a diferentes temperaturas para poder comprar las reacciones de las moléculas del agua.
Alejandra:
En esta práctica pudimos observar y poner en práctica los conocimientos de algunas de las leyes de los gases, aprendimos las diferentes teorías que existen como la de Boyle la de Charles y la de Gay-lussac también pudimos observar como se comportan las moléculas de agua cuando se ponen a altas o bajas temperaturas y a mayor o menor presión.
Paloma:
Nuestra hipótesis fue correcta y pudimos cumplimos con nuestro objetivo, ya que pudimos observar como las moléculas del agua actúan con distintas temperaturas. Si la temperatura baja las partículas se condensan aumentando el volumen. Por otro lado si la temperatura es mayor las partículas tienen más espacio para moverse y el volumen disminuye. Para mejorar el experimento seria bueno hacer distintas repeticiones para que nuestros datos sean mas precios y poder estar seguros que los resultados son correctos.
Jose Fernando:
En ésta práctica aprendimos sobre las leyes de los gases, cómo funcionan, su fórmula, para qué sirven y quiénes las hicieron. Observamos como al meter un matraz en vasos con agua a diferente temperaturas, aumentaba o disminuía el volumen del agua, y a diferencia de cómo en un principio se pensó que pasaría, en el vaso con agua fría, el agua del matraz aumentó su volumen y en el vaso con agua caliente disminuyó su volumen, esto debido a que las moléculas con frio se contraen y con calor se mueven, originando que el agua descienda, también vimos acerca del proceso isobárico que es un proceso en el cual un gas se contrae o se expande, pero la presión no varía.
Luis:
En la practica teníamos un tubo con agua, un matraz y dos vasos precipitados con agua, uno con agua fría y el otro con agua caliente y observamos como el agua que había en el tubo iba aumentado o disminuyendo cuando metíamos el matraz en ambos vasos. Cuando metimos el matraz en el vaso con agua fría el volumen del agua aumentaba y cuando metimos el matraz en agua caliente el agua disminuía.
Bibliografía:
-http://www.educaplus.org/gases/
-http://www.cneq.unam.mx/cursos_diplomados/diplomados/medio_superior/ens_3/
portafolios/quimica/equipo3/leyesdelosgases.htm
-http://www.juntadeandalucia.es/averroes/recursos_informaticos/andared02/leyes_gases/
-http://www.oni.escuelas.edu.ar/2008/CORDOBA/1324/trabajo/presionatmosferica.html
-http://www.cneq.unam.mx/cursos_diplomados/diplomados/medio_superior/ens_3/
portafolios/quimica/equipo3/presionatmosferica.htm
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