Practica de Laboratorio 9

La ley de Charles

I.

Objetivos:



Analizar las relaciones que pueden obtenerse entre las variables de P, V, T que define a un sistema gaseoso.



Comprobar dicha ley en estudio a través del estudio del cambio que sufre un volumen de un gas al variar la temperatura a presión constante.

II.

Principios teóricos:



Una sustancia puede presentarse en cualquier estado de la materia dependiendo de los factores externos (P, T). En el estado gaseoso las moléculas se hallan relativamente juntas con movimiento de traslación limitado, mientras que en el estado sólido, no tienen movimiento de traslación. Entonces los gases están constituidos por partículas tan pequeñas llamadas moléculas dotadas de una gran energía cinética, motivo por la cual ocupan en su totalidad el volumen del recipiente que los contiene y los choques que ejercen sobre las paredes del recipiente determinan la presión del gas y está será igual en cualquier parte del recipiente.



Gas: Es un estado homogéneo de agregación de la materia que adquiere la forma y volumen del recipiente que lo contiene.



Ley de Charles: Fue deducida por el físico Francés Jacques Alexander Charles quién llegó a la conclusión que diferentes gases se dilatan en la misma proporción para un mismo aumento de temperatura. Actualmente la ley que expresa la variación de volumen de un gas con la temperatura llamada Ley de Charles y Gay-Lussac, se define como: ”El volumen de una cantidad definida de un gas varía en forma directamente proporcional con la temperatura, manteniendo la presión constante”.

III.

Materiales y reactivos: a. Materiales     

Termómetro Vaso de precipitado Soporte Universal Mechero Tubo de Vidrio

b. Reactivos  IV.

H2O

Procedimiento experimental:

- Armar el equipo según indicaciones de la profesora y asegúrese de que el tapón de jebe quede bien ajustado. - Anote la temperatura del baño antes de calentar el sistema. - Encender el mechero y comience a calentar el sistema lentamente y agitar con cuidado el baño para mantener la temperatura uniforme. - Cuando la temperatura aumente tome sus datos experimentales de cada 3 ó 5 ºC y anote el volumen desplazado en el tubo de vidrio. Como mínimo tome 5 medidas experimentales. Tenga cuidado de que la temperatura del baño no exceda de 70 ºC. - Seguidamente retire el mechero y tabule sus datos experimentales según como se muestre en la siguiente tabla. V.

Discusión de resultados, cálculos, tabulación de datos, gráficos: Temperatura (ºC) 22 ºC 25 ºC 28 ºC 31 ºC 34 ºC 37 ºC

∆V (cm) 0 cm 3,5 cm 10 cm 17,5 cm 21,5 cm 28 cm

Temperatura (ºC) x 22 ºC 25 ºC 28 ºC 31 ºC 34 ºC 37 ºC 177

V total del gas y 39 cm3 39,4396 cm3 40,256 cm3 41,198 cm3 41,7004 cm3 42,5168 cm3 244,1108

∆ (ml ó cm3) 0 ml 0,4396 ml 1,256 ml 2,198 ml 2,7004 ml 3,5168 ml

V total del gas 39 cm3 39,4396 cm3 40,256 cm3 41,198 cm3 41,7004 cm3 42,5168 cm3

xy

x2

858 985,99 1127,168 1277,138 1417,8136 1573,1216 7239,2312

484 625 784 961 1156 1369 5379

Temperatura (ºC) 22 ºC 25 ºC 28 ºC 31 ºC 34 ºC 37 ºC

Volumen (cm3) 38,8767 cm3 39,5997 cm3 40,3227 cm3 41,0457 cm3 41,7687 cm3 42,4917 cm3

VI.

Conclusiones:  

A presión constante, al aumentar la temperatura, el volumen del gas aumenta y al disminuir la temperatura el volumen del gas disminuye. Hemos podido comprobar que la Ley de Charles se cumple totalmente.

VII.

Cuestionario:

1. Realice los gráficos correspondientes de volumen vs. temperatura con los datos obtenidos en el laboratorio para la recta experimental y la recta calculada por la ecuación de la recta.

I.

Recta experimental : Temperatura (ºC) 22 ºC 25 ºC 28 ºC 31 ºC 34 ºC 37 ºC

II.

Volumen (cm3) 39 cm3 39,4396 cm3 40,256 cm3 41,198 cm3 41,7004 cm3 42,5168 cm3

Recta calculada: Temperatura (ºC) 22 ºC 25 ºC 28 ºC 31 ºC 34 ºC 37 ºC

Volumen (cm3) 38,8767 cm3 39,5997 cm3 40,3227 cm3 41,0457 cm3 41,7687 cm3 42,4917 cm3

VIII.

Bibliografía: 

QUIMICA ; ANDRES NAVALES, Editorial NORTON,

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POVEDA JULIO CESAR, Química 10, Editorial Educar Editores.

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CASTRO SÁNCHEZ NIDIA, Consultor Estudiantil tomo 2, Editorial.

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QUÍMICA 7º EDICION – RAYMOND CHANG