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7/25/2019 Difusión de Gases, Laboratorio de Química UNMSM
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UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOSE.A.P Ingeniería Mecánica De Fluido
DIFUSIÓN DE GASES
1).RESUMEN:En el presente informe se observará la propiedad de difusión de gases haciendo usode un tubo de difusión de vidrio de diámetro uniforme, tapón de goma, una regla,goteros, HCl y NH4OH. e colocará ! gotas de HCl y NH"OH en cada e#tremo del tubode difusión de gases, y se observará donde se produce el Halo y procederemos amedir las distancias recorridas hasta el halo de cada compuesto y utili$ar la %ey de&raham.
2).INTRODUCCIÓN:%os ob'etivos principales son(
)Observar la propiedad de difusión de gases.
)Comprobar la %ey de &raham.
3).PRINCIPIOS TEÓRICOS:
-Difusión:e puede describir el fenómeno de *+ifusión como la tendencia mostrada por cual-uier sustancia para e#tenderse uniformemente en todo el espacio aprovechablepara ello.
ratándose de los gases, se aplica apropiadamente el t/rmino a la capacidad de lasmol/culas gaseosas para pasar a trav/s de las aberturas pe-ue0as, tales como(paredes porosas de cerámica o porcelana -ue no se halla vidriada1 en cuyos casos sedenomina *efusión. 2ero cuando el movimiento de las mol/culas de un gas se reali$aa trav/s de otras clases de gases o entre dos gases uno hacia el otro se denomina
propiamente *difusión.
-V!"#i$%$ $ $ifusión $ !"s &%ss
+e los 4 estados de la materia, los gases presentan la mayor facilidad de efusión desus respectivas mol/culas, como ocurre en el aire, ya -ue sus mol/culas tienenvelocidades superiores. %as mol/culas de diferentes clases tienen velocidadesdiferentes, a temperatura constante, dependiendo 3nicamente de la densidad.
La!ora"orio de #uí$ica %eneral Página &
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-'( $ G%*%+:
a'o condiciones similares de temperatura y presión, las velocidades de difusión dedos gases son inversamente proporcionales a las ra5ces cuadradas de sus densidades
o masas moleculares.
+onde(
6 7 6elocidad de difusión cm8s
+ 7 +ensidad del gas g8%
9 7 9asa molecular del gas g8mol
: y ; 7 on los sub5ndices -ue identifican a cada gas.
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,). DETA''ES EPERIMENTA'ES:
,.1). MATERIA'ES:
1Tubo de
Difusión de
vidrio de
diámetro
uniforme
1 Regla
Graduada
2 Tapones de
Goma
1 Pisceta Huaype o papel
,.2). REACTIVOS:
• HCl concentrado
• NH4OH concentrado.
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,.3). PROCEDIMIENTO EPERIMENTA':
• <ntes de reali$ar la e#periencia asegurarse -ue el tubo de difusión estecompletamente limpio, seco y a la temperatura ambiente.
• =nstalar el e-uipo de acuerdo a %a figura siguiente(
• Con un tapón de goma, corcho o huaype cerrar herm/ticamente cada e#tremodel tubo de difusión.
• En lo posible colocar el tubo de difusión sobre una superficie oscura >negra oa$ul?.
• <dicionar simultáneamente cinco >!? gotas de HCl y NH4OH4 respectivamenteen cada orificio superior y taparlos inmediatamente con un poco de huaype opapel.
• Observar cuidadosamente la formación de un halo de NH4Cl el cual determina
el punto de contacto de ambos gases.• 9edir las distancias con la regla entre el punto de contacto y los orificios
superiores.• %avar, limpiar y secar el tubo de difusión. @epetir el e#perimento dos o tres
veces.
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Ecando las ! gotitas a cada
orificio" el tubo de difusión debe sertapado con el papel o uaype
inmediatamente despu#s de aber
terminado de ecar las gotas$
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,.,). RESU'TADOS
%). C!#u!"s
e sabe -ue el acido clorh5drico HCl desprende vapores de cloruro de
hidrogeno HCl>g? y -ue el hidró#ido de amonio NH4OH desprende vapores deNH">g?.
Establecer la relación e#perimental >@e?.
%a relación de vol3menes >6:86;? y espacios son iguales >Area transversalconstante, por ser el diámetro uniforme?
Calcular la relación e#perimental promedio.
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E%periencia 1&
E%periencia 2 &
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• Establecer la relación teórica >@t?
• 2orcenta'e de error.
/). DISCUSIÓN DE RESU'TADOS:
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'( )u# se debe ese gran porcenta*e de error al momento de calcular+
Esto se debe a )ue no icimos bien la e%periencia" no medimos al momento
de la formación" sino unos segundos despu#s" y esto vario completamente
la medida de recorrido de cada gas$
'Por )u# en las dos e%periencias ecas el ,H- recorrió más )ue el H.l+
Esto es a causa de )ue pesa menos" por ende recorre muco más$• De esto podemos concluir )ue al ser menos pesado la sustancia" el
recorrido es muco mayor$
'/a temperatura *uega un papel importante en la e%periencia+
( medida )ue la temperatura aumenta" el proceso de difusión sucede más
rápidamente y las mol#culas más rápidas se e%tienden acia afuera o se
me0clan con otras mol#culas con mayor rapide0$
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0). CONC'USIONES:
• En el e#perimento la relación e#perimental e#cede a la relación teórica, esto sedebe a -ue cuando echamos las gotas de las soluciones en el tubo de difusióngran parte se escapa en forma de vapor, tambi/n, se observa -ue NH " tiene
mayor espacio recorrido -ue el HCl.• e comprobó -ue se cumple el concepto detrás de la ley de difusión de
&raham en la cual el valor para la velocidad de difusión de un gas es inversocon respecto a la masa molecular de /ste escapando.
). RECOMENDACIONES:
• No estar demasiado cerca a los envases -ue contienen los compuestos
-u5micos al momento de verter estos ya -ue al estar vertidos desprenden ungas y este puede ser muy irritante al momento de inhalar
• +e preferencia usar mascarillas al momento de reali$ar los e#perimentos
• El tubo de difusión debe estar en una posición hori$ontal, sino el cálculo ser5aerróneo
• ratar de colocar la misma cantidad de concentrados dentro del tubo de
difusión
El alumno -ue sostiene el tubo de difusión, debe tratar de no mover el tubo
por-ue eso me$clar5a los concentrados antes de tiempo• 9arcar de manera rápida el momento 'usto de la formación del halo durante el
e#perimento, para as5 reducir el margen de error durante los cálculosrespectivos
). CUESTIONARIO:
1$ '.uál de los gases de las alternativas se difundirá con mayor rapide0"
si se encuentran todos ellos a 2 . y 3 atm" a trav#s de iguales
orificios+
De la expresión matemática se concluye que el gas más liviano (menor M) se
difundirá con mayor rapidez que el gas más pesado.Por lo tanto:
a) !" (M#!$$)
%) &' (M#$$)
c) *" (M#&+)
d) '$ (M#!,)
-ntonces el orden con respecto a cuál se difundirá más rápido es el
siguiente:
'$ *" &' !"
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2$ '.uál es la masa molar de un compuesto )ue tarda 2"4 veces más
tiempo en efundir a trav#s de un tapón poroso )ue la misma cantidad de5e62 a la misma temperatura y presión+
t B
t a=√
M B
M A
2,7 s
1 s=√
Xg
169,29 g→2,7×13,01191=√ X
X =1231,986672
-$ 7n idrocarburo de formula emp8rica .2H- tarda -39 s en emanar a
trav#s de un tapón poroso: en las mismas condiciones de temperatura y
presión" el mismo n;mero de mol#culas de argón emana en 21 s$ '.uál
es la masa molar y la formula molecular del idrocarburo+
t B
t a=
√
M B
M A
( 349s210s )=√ n (C 2 H 3 )
Ar→
( 349s210s )2
=n× (27 ) g
40 g→n=4
Por lo tanto si n # $/ $("'&) # '!"
0u masa molar ser1a igual a !+ g 2mol.
3 su fórmula molecular seria '!".
3$ 7na muestra de gas argón efunde a trav#s de un tapón poroso en 134
s$ .alcule el tiempo re)uerido para el mismo n;mero de moles de .< 2
efunda en las mismas condiciones de temperatura y presión$
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t B
t a=√
M B
M A
147 st a
=
√ ArCO2 (
147st a )
2
=40 g44 g
→
t a=154,174 s
!$ ( ciertas condiciones de temperatura y presión" la densidad del gas
.H3 es "413 g =/ y la densidad de H>r es -"? g =/$ @i el .H3 se
difunde a una velocidad de 4 cm=min en un determinado aparato de
difusión '.uál será la velocidad de H>r en el mismo aparato a la misma
presión y temperatura+
ρCH 4=0,714 g / LV CH 4=70cm / s
ρ HBr=3,60g / L V HBr= xcm/s #
V CH 4
V HBr
=
√
ρ HBr
ρCH 4
70cm/s
xcm/s
=√ 3,60 g/ L
0,714g/ L
4 # &!5!6$"$!7 cm2s
). 4I4'IOGRAFIA:
*556s:77s.8i9i6$i%."&78i9i7DifusiC343n;&%s"s%
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*556s:77s.8i9i6$i%."&78i9i7'(;$;G%*%+
*556:77888.$#in#i%s.n57si+u!%#i"ns7<ui+i#%7+%5i%7$ifusi"n.*5+
*556:77888.#in#i%$#%5i=%."&7<17TP2>,2>$ifusi"n.6$f
*556:77888.#*+is5(5u5"i%!s."&7#57s723-EfusiC343n;(;$ifusiC343n;$;!"s;&%ss;#"n;?+6!"s
*556:77fisi#"<ui+i#%/0.@!"&s6"5.672>127>,7!(-$-&%*%+-fusi"n-(-$ifusi"n.*5+!
*556:77+%in&.sisi@.u#*i!.#!76"si5"i"7%67#in#i%s;<ui+i#%s;(;f%+%#u5i#%s7%6-<ui+&%!-07#,.2.*5+!
*556s:776i.#"+7i"B"n=&,fsn7f%#5"s-<u-%f#5%n-%-!%-5%s%-$-$ifusi"n-$-&%ss-%-5%=s7
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CONTENIDO PGINA1).RESUMEN:...............................................................................................1
2).INTRODUCCIÓN:......................................................................................1
3).PRINCIPIOS TEÓRICOS:............................................................................1
4). DETALLES EXPERIMENTALES:.................................................................3
4.1). MATERIALES:....................................................................................3
4.2). REACTIVOS:.....................................................................................3
4.3). PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:....................................................4
4.4). RESULTADOS....................................................................................5
5). DISCUSIÓN DE RESULTADOS:.................................................................6
6). CONCLUSIONES:.....................................................................................7
7). RECOMENDACIONES:.............................................................................7
8). CUESTIONARIO:......................................................................................79). BIBLIORA!IA:......................................................................................1"
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Uni0eridad Nacional Ma1or de
San Marco
Facul"ad de Ciencia Fíica
E.A.P &('
Curo2 La!ora"orio de #uí$ica.
Prác"ica N3,2 Di4ui5n de %ae. %ru6o2 Vierne &/7&'a$
Pro4eor2 Ing. Carlo %5ngora 8o0ar.
In"egran"e2
7C5rdo0a Pillaca9 Leonardo Pool.
7Con"rera Salca9 :;onn1 :oel. 7%uill<n Ca1"uiro9 =il$er.
Fec;a de reali>aci5n de la 6rác"ica2
/(?/+?&+
Fec;a de en"rega del in4or$e2&/?/+?&+
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