CUESTIONARIO

1. En el Exp. N°1 , determinar el número de moles de acido usado para un determinado peso conocido de Mg.

Por los datos obtenidos en el experimento podemos hallar la masa de 1.8 cm de magnesio:

100 cm ----- 1.8632g
1.8cm ----- X
X=0.0335376g
Con esto podemos hallar el numero de moles de magnesio que se consumen:

N= 0.0335376
24.3
N= 1.38 x 10-3
Teniendo el numero de moles del magnesio podemos hallar el numero de moles del acido utilizado realizando estequiometria en la siguiente reacción:

Mg(s) + 2 HCl(ac) Mg+2(ac) + 2Cl-(ac) + H2 (g)
1mol 2mol
1.38 x 10-3 X
X =2.76 x 10-3
Entonces el numero de moles de acido usado seria 2.76 x 10-3

2. ¿Cual es el volumen del hidrogeno obtenido en el Exp. N°1 medidos a C.N?

Como el numero de moles se va a mantener constante entonces :
P1 x V1 = P2 x V2
T1 T2
A condiciones Normales la temperatura es 273K y 1atm entonces con estos datos reemplazamos en la ecuación anterior:

740.99mmHg x 15.1 = 759.69mmHg x V2
294K 273K
V2 = 13.68ml

3. Calcular el N° de moles de H2 del Exp.N°1
Sabemos que la presión de H2 es igual a 740.99mmHg y que el volumen utilizado fue de 15.1ml y la temperatura fue de 294K con estos datos reemplazamos en la siguiente ecuación para hallar el numero de moles del hidrogeno
P x V =R x T x n
740.99 x 15.1 x 10-3 = 62.4 x294 x n
N =0.0006099
4. Calcular el peso atomico de Mg. Usando los datos obtenidos en el Exp. N°1
Como el numero de moles experimentales del hidrogeno ya fue hallado en la pregunta anterior y fue 0.0006099 entonces por estequiometria podemos hallar el numero de moles experimentales de magnesio:

Mg(s) + 2 HCl (ac) Mg+2(ac) + 2Cl-(ac) + H2 (g)
1mol 1mol
X 0.0006099mol
Entonces el numero de moles experimentales de magnesio seria:
0.0006099
Como la masa que se utilize de magnesio fue de 0.0335g entonces podemos hallar el peso atomico experimental del magnesio:

0.0006099 = 0.0335
M
M =54.93

5. ¿Cual es % de error cometido para determinar el peso atomico?
Sabemos que peso atomico teorico es 24.3 y el peso experimental nos salio 54.93 con esto podemos hallar el error obtenido
24.3 ---- 100%
54.93 ---- X
X = 226.038
El error seria : 100% -226.038% =126.038%
6. ¿Qué nos indica la formación de cloruro de amonio (NH4Cl) en el Exp.N°2?
La formación de cloruro de amonio (NH4Cl), que es un sólido blanco, se formó cuando las moléculas de HCl y NH3 realizaron el choque eficaz (interacción química para formar la nueva sustancia), por lo tanto nos indica en que momento llegan a encontrarse y reaccionar el NH3 y el HCl, el cualse manifiesta en la formación de una especie de humo blanco.

7. ¿Por qué se deben colocar en forma simultanea los tapones humedecidos de HCl y NH3 acuoso?
Se deben colocar en forma simultanea el NH3 y el HCl ya que de acuerdo a la ley de Graham la velocidad de difusión de una sustancia A con una B varía inversamente proporcional con la raíz cuadrada de sus masas molares es decir:
8.
Por lo tanto se colocan en forma simultanea para poder asumir que los tiempos de encuentro son iguales y así poder reemplazar la velocidad en la formula por el espacio.Pero sabemos también que la v = d/t, es decir, nosotros podemos expresar la ley de Graham en función de la distancias, eso sí, considerando para ambas sustancias un mismo tiempo por lo cual queda explicada la pregunta ya que el propósito de este experimento era demostrar la ley de Graham.

9. Calculese el promedio de los productos PV en el Exp. N°3. Grafique PV vs V y PV vs P en papel milimetrado.
ALTURA | | PRESIÓN | VOLUMEN | | PV mmHg x ml |
+50cm | | 778.27 mmHg | 19,72 ml | | 15347.4844 |
+40cm | | 770.814 mmHg | 19,82 ml | | 15277.5335 |
+30cm | | 763.358 mmHg | 19,92 ml | | 15206.0914 |
+20cm | | 755.902 mmHg | 20,12 ml | | 15208.7482 |
+10cm | | 748.446 mmHg | 20,22 ml | | 15133.5781 |
0cm | | 740.99 mmHg | 20,32 ml | | 15056.9168 |
-10cm | | 733.534 mmHg | 20,42 ml | | 14978.7643 |
-20cm | | 726.078 mmHg |20,52 ml | | 14899.1206 |
-30cm | | 718.22 mmHg | 20,72 ml | | 14881.5184 |
-40cm | | 711.166 mmHg | 20,82 ml | | 14806.4761 |
-50cm | | 702,72 mmHg | 20,92 ml | | 14700.9024 |
| | | | | |
| | | PROMEDIO | | 15045.194 |
| | | | | |





10. Indique algunos factores que influyen en la constancia de PV.
Los factores que influyen en el experimento realizado son: las mínimas variaciones de la temperatura que existe; el error por parte de los instrumentos de medición.

11. ¿Qué significado tiene una desviación positiva y negativa en el comportamiento de los gases?
Los gases reales no se ajustan a las leyes del gas ideal de forma exacta. Para indicar las desviaciones que presenta un gas real del comportamiento ideal se utiliza el factor de compresibilidad K, definido como

Por ejemplo: En la fig. se observan las grandes desviaciones que presentan los gases reales del comportamiento ideal, especialmente a elevadas presiones. Para presiones por debajo de 1 atm, las desviaciones son pequeñas. En ella se observa, asimismo, que mientras que para el H2 y el He el valor de PV y, por tanto el de K, aumenta continuamente con el de P, para el CO y mas marcadamente para el CH4 esta magnitud primero disminuye, alcanzando un mínimo (DESVIACION NEGATIVA), después del cual aumenta continuamente (DESVIACION POSITIVA).
* Se observa que el N2 se comporta de manera analoga al H2 y al He atemperaturas elevadas, pero al disminuir la temperatura varía la forma de las curvas, obteniéndose, a temperaturas suficientemente bajas, curvas analogas a las del CO y el CH4. Por otra parte, al aumentar la temperatura se obtiene para el CO y para el CH4 curvas analogas a las del He y el H2.
Según lo anteriormente mencionado, parece que la forma de las curvas K vs p a T constante y, por tanto, las desviaciones del gas del comportamiento ideal, depende mas del valor de la temperatura que de la naturaleza del gas.
Lo realmente determinante en este sentido es la relación entre la temperatura del gas y su temperatura crítica. De este modo, cuando la temperatura es próxima a la crítica, las desviaciones son semejantes a las correspondientes al CH4 y el CO (desviaciones negativas) en la Fig 9 y a medida que ésta aumenta, alejandose mas del valor crítico, las curvas se asemejan cada vez mas a la correspondiente al H2 y al He (desviaciones positivas) en la misma figura.

12. Explique estas desviaciones positivas y negativas empleando la ecuación de Van de Waals.
Explicaremos las desviaciones positivas y negativas a partir de la ecuación

El término a corrige el hecho de que las moléculas ejercen fuerzas de atracción una con respecto a la otra, ya que es de nuestro conocimiento que en los gases ideales se considera altas temperaturas con lo cual se consideraba despreciable las interacciones moleculares, a mayor valor de la constante “a” mayor es la fuerzade atracción. El factor b corrige el volumen, teniendo en cuenta el que ocupan las propias moléculas, ya que en los gases ideales se consideraba bajas presiones con los cual se consideraba despreciable el volumen de las moléculas; moléculas mas grandes tiene valores mayores de b. Cuando tanto b como a son iguales a cero la ecuación de Van der Waals se reduce la ecuación de los gases ideales.
De lo anterior se deduce que a baja presión, cuando las moléculas ocupan un volumen grande, estan tan alejadas durante la mayor parte del tiempo que las fuerzas intermoleculares no juegan un papel de importancia y el gas se comporta idealmente. A presiones moderadas, cuando las moléculas se encuentran como promedio separadas por distancias que son solo de unos pocos diametros moleculares, las fuerzas de atracción predominan sobre las de repulsión. En este caso es de esperar que el gas sea mas compresible y ocupe un volumen menor que el ideal. A presiones elevadas, cuando las moléculas se encuentran como promedio muy próximas unas de otras, las fuerzas repulsivas predominan y es de esperar que el gas sea mas difícilmente compresible que el ideal y ocupe un volumen mayor que él.
Lo anteriormente expuesto justifica la variación del factor de compresibilidad con el estado del gas: cuando K1, como ocurre para la región de las menores presiones en Fig 9 y Fig 10.-, el gas real ocupa un volumen menor que el ideal. Esto puede explicarse teniendo en cuenta las fuerzas deatracción ente las moléculas del gas real, predominantes bajo estas condiciones, no presentes en el ideal. Estas fuerzas harían acercarse las moléculas del gas real, haciéndolas ocupar un volumen menor que el ideal sometido a igual presión y temperatura en el que dichas fuerzas no estan presentes. A medida que la presión aumenta, las moléculas estan cada vez mas próximas con lo que ahora las fuerzas entre ellas son de repulsión, lo que hace que el volumen del gas real sea mayor que el del ideal. A esto corresponde un valor de K1

13. ¿Cual es la importancia de la temperatura -273K?
Es importante el cero absoluto ya que es la temperatura teórica mas baja posible. A esta temperatura el nivel de energía del sistema es el mas bajo posible, por lo que las partículas, según la mecanica clasica, carecen de movimiento; no obstante, según la mecanica cuantica, el cero absoluto debe tener una energía residual, llamada energía de punto cero, para poder así cumplir el principio de indeterminación de Heisenberg. Graficamente este valor se observa al prolongar las distintas líneas de la grafica Temperatura vs Volumen, hasta el punto donde le volumen es cero.

14. ¿ A que se denomina “volumen muerto”?
Se denomina volumen muerto al valor que no se encuentra marcado o medido en el instrumento. Para hallarlo habría que hacer una relación de longitud con volumen, por ejemplo en el experimento 1 debemos determinar el volumen muerto para así poder calcular el VH2 Húmedo.