INFORME DE LEY DE GASES

Tacna – Perú
2016
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA
DE SISTEMAS
INFORME Nº 003 y 004-2016
A : Ing. Pablo Aparicio Ayaarapa
Docente de curso: Química I
De : Jhon Peter Aguilar Atencio
Estudiante
ASUNTO : LEY DE GASES

TABLA DE CONTENIDO
OBJETIVO................................................................................................................................... 1
FUNDAMENTO TEÓRICO....................................................................................................... 1
1. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL............................................................................. 2
MATERIALES..................................................................................................................... 2
2. PARTE EXPERIMENTAL................................................................................................. 7
EXPERIMENTO NRO-1:....................................................................................................... 7
HALLAR EL VOLUMEN ................................................................................................. 13
INVESTIGACIÓN ............................................................................................................. 14
RESUELVA LOS SIGUIENTES CÁLCULOS ............................................................. 16
EXPERIMENTO NRO-2:..................................................................................................... 17
COMPROBACIÓN DE LA LEY DE CHARLES .......................................................... 17
TABULANDO LOS DATOS SACADOS DEL EXPERIMENTO:.............................. 21
TABULANDO LOS DATOS SACADOS DEL EXPERIMENTO DE 10℃ HASTA
ALCANZAR UNA TEMPERATURA DE UNOS 60℃................................................. 22
REPORTE DE LOS DATOS DEL EXPERIMENTO ................................................... 22
INVESTIGACION ................................................................................................................. 23
CONCLUSIONES: ................................................................................................................... 25
RECOMENDACIONES:.......................................................................................................... 25
BIBLIOGRAFIA........................................................................................................................ 25

QUIMICA GENERAL
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA 1
OBJETIVO
 Visualizar y reconocer los materiales y equipos de laboratorio.
 Conocer la dependencia que existe entre el volumen ocupado por una
masa gaseosa y su temperatura y también la dependencia que existe
entre el volumen y la presión a la cual se somete el gas.
FUNDAMENTO TEÓRICO
Para entender los diferentes estados en los que la materia existe, es necesario
entender algo llamado Teoría Molecular cinética de la Materia. La Teoría
Molecular cinética tiene muchas partes, pero aquí introduciremos sólo algunas.
Uno de los conceptos básicos de la teoría argumenta que los átomos y moléculas
poseen una energía de movimiento, que percibimos como temperatura. En otras
palabras, los átomos y moléculas están en movimiento constante y medimos la
energía de estos movimientos como la temperatura de una sustancia. Mientras
más energía hay en una sustancia, mayor movimiento molecular y mayor la
temperatura percibida. Los gases se forman cuando la energía de un sistema
excede todas las fuerzas de atracción entre moléculas. Así, las moléculas de gas
interactúan poco, ocasionalmente chocándose. En el estado gaseoso, las
moléculas se mueven rápidamente y son libres de circular en cualquier dirección,
extendiéndose en largas distancias. A medida que la temperatura aumenta, la
cantidad de movimiento de las moléculas individuales aumenta. Los gases se
expanden para llenar sus contenedores y tienen una densidad baja. Debido a
que las moléculas individuales están ampliamente separadas y pueden circular
libremente en el estado gaseoso, los gases pueden ser fácilmente comprimidos
y pueden tener una forma indefinida.
El comportamiento de todos los gases se ajusta a tres leyes, las cuales
relacionan el volumen de un gas con su temperatura y presión. Los gases que
obedecen estas leyes son llamados gases ideales o perfectos.

QUIMICA GENERAL
1. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
MATERIALES
 Mechero Bunsen
 Tapón horadado para el
Erlenmeyer
 Bureta de 50 ml
 Soporte universal
 Jeringa grande y embolo
 Malla con asbesto
 Termómetro de 0 −
100°𝐶
 Termómetro de gas
 Tubo de ensayo largo
 Termómetro de alcohol o
mercurio
 Mechero de alcohol
 Soporte metálico y pinza
 Cronómetro
 Regla
 Hojas Milimetradas
 Pinzas y nuez
 Pera de nivel
 Trípode
 Regla graduada de un
metro
 Manguera de látex
 Erlenmeyer de 25 ml
 Probeta de 10 ml
LEY DE GASES

QUIMICA GENERAL

QUIMICA GENERAL
2. PARTE EXPERIMENTAL
 Realizar una limpieza a todos los materiales antes de ser utilizados.
 Utilizar una adecuada vestimenta en el laboratorio.
EXPERIMENTO NRO-1:
COMPROBACIÓN DE LA LEY DE BOYLE
Relación presión-volumen a temperatura constante (PROCESO ISOMETRICO).
PASO 1:
PRIMERO: Mida el volumen muerto de
la bureta (Vm), comprendido entre la
marca final de la escala y la llave. Para
lo cual ponga agua de caño hasta la
mitad de la bureta previamente sujeta al
soporte. Coloque un vaso de 250 ml
debajo de la bureta y abra la llave
dejando caer el agua hasta la marca
final (aplique su conocimiento) de la
lectura del menisco). Luego reemplace
el vaso por una probeta limpia y seca de
10 ml y deja caer el agua que contiene
el volumen muerto y anote este
volumen.

QUIMICA GENERAL
PASO 2:
SEGUNDO: Arme su equipo según
como se muestra en la gráfica (vierta
agua de caño por la pera de nivel hasta
la marca 10 y a esta misma altura
asegure la pera, de tal manera que el
agua que contiene la pera este al
mismo nivel con el agua de la bureta).

QUIMICA GENERAL
PASO 3:
TERCERO: Antes de iniciar, asegúrese
que no haya burbujas de aire en el tubo
de goma y no exista escape de aire en
el sistema. Para esto levante la pera de
nivel hasta la marca 10, teniendo la
llave abierta. Luego cierre la llave y
alternadamente eleve o baje la pera
unas dos veces. Al volver a nivelar el
agua (sin abrir la llave) la marca en la
bureta debe ser de nuevo 10. Si no es
así, revise todas las conexiones y
consulte con el profesor.

QUIMICA GENERAL
PASO 4 Y 5:
CUARTO: Nuevamente abra la llave y
baje la pera hasta que el nivel se detenga
en la marca 10; luego cierre la llave.
QUINTO: Determine el volumen inicial
(V1) según la siguiente ecuación:
𝑣1 = 𝑣 𝑏 − 10 + 𝑣 𝑚
bV =volumen de la bureta
mV =volumen muerto
Lea el volumen con precisión de 0,1 ml.
La precisión inicial P1 es la presión
atmosférica actual del laboratorio (si no se
tiene el manómetro, podemos tomar como
P1 la presión promedio estándar Tacna que
se aproximadamente 960 2
/cmg o 706
mmHg).

QUIMICA GENERAL
PASO 6:
SEXTO: Suba la pera, (sin abrir la llave de la bureta) hasta que obtenga un desnivel
de 1 metro (puede ser de 80 o 90 cm. De acuerdo al tamaño del tubo de goma). Lea
el cambio de volumen (∆𝑉), o sea la diferencia entre la lectura de la bureta y la
anterior.
Por lo tanto, el volumen 2V será igual a:
VVV  12 ; Donde V es el cambio de volumen.
hPP  12 ; h es la altura equivalente a 1 metro de agua en mmHg.
1m de agua = 73.5 mmHg.

QUIMICA GENERAL
PASO 7:
SEPTIMO: Repetir el procedimiento,
pero esta vez dejando la pera de agua
hasta obtener un desnivel
aproximadamente de 1 metro (teniendo
el nivel de la pera a 1 metro por debajo
del nivel del agua en la bureta).

QUIMICA GENERAL
HALLAR EL VOLUMEN
 VVV  13 ; donde V es el nuevo cambio de volumen.
 hPP  13 ; donde h es la nueva altura equivalente a 1 m de agua, pero
en mmHg.
Datos a obtener:
REGLA
PRESION
(mmHg)
VOLUMEN
(ml)
NIVEL DEL
LIQUIDO
LECTURA
+1m 706 + 73.5 = 779.5 )4.16(2V 11.6
manómetro0 m 706 )18(1V 10
+1m 706 – 73.5 = 632.5 )3.19(3V 8.7
Datos del experimento, en el siguiente cuadro:
Nro. V (ml) P (mmHg) P.V.
1 18 706 12708
2 16.4 779.5 12783.8
3 19.3 632.5 12207.25
Observaciones:
 El volumen y la presión varían mediante la presión y reciben del calor.
 Se determinó la ley d Boyle, en todas las situaciones el producto de
presión y volumen será constante: P*V=cte.
 La presión cambiara en la misma proporción en que lo hagan H y h.
 Con estas dos alturas verificas la ley de Boyle

QUIMICA GENERAL
INVESTIGACIÓN
1. Averigüe ¿Cuál es la presión atmosférica en la ciudad de Tacna? ¿A qué
altitud? Y ¿Cómo se llama el dispositivo que mide la presión atmosférica
(presión del aire)?
 La presión atmosférica fluctúa de 760 mm a 761 mm
 La altitud es de 569 metros sobre el nivel del mar.
 El dispositivo se llama barómetro.
2. ¿Qué es un manómetro? ¿Para qué sirve? De Dos ejemplos.
El manómetro es un instrumento utilizado para la medición de la presión
en los fluidos, generalmente determinando la diferencia de la presión
entre el fluido y la presión local.
En la mecánica la presión se define como la fuerza por unidad de
superficie que ejerce un líquido o un gas perpendicularmente a dicha
superficie.
Ejemplo: Hallar la relación entre los gases de X, Y, Z en los manómetros
indican a continuación.
Relación entre las densidades del agua y el mercurio es; dwater<dmercury y
P0 = 75 cm Hg.

QUIMICA GENERAL
Ejemplo: Buscar la presión de gas Y (presión atmosférica es de 75 cm
de Hg).
se puede escribir;
PX+60=75
PX=15 cm Hg
y
PY=PX+30=15+30=45
PY=45 cm Hg
3. Defina la presión gaseosa y proporcione sus unidades más comunes.
La presión de un gas se observa mediante la medición de la presión
externa que debe ser aplicada a fin de mantener un gas sin expansión ni
contracción. Para visualizarlo, imaginen un gas atrapado dentro de un
cilindro que tiene un extremo cerrado por en el otro un pistón que se
mueve libremente. Con el fin de mantener el gas en el recipiente, se debe
colocar una cierta cantidad de peso en el pistón (más precisamente, una
fuerza, f) a fin de equilibrar exactamente la fuerza ejercida por el gas en
la parte inferior del pistón, y que tiende a empujarlo hacia arriba. La
presión del gas es simplemente el cociente f / A, donde A es el área de
sección transversal del pistón.

QUIMICA GENERAL
RESUELVA LOS SIGUIENTES CÁLCULOS
a) Un globo sonda que contiene helio a nivel del mar tiene un volumen de 10
litros a 25℃ y una atmosfera de presión. El globo se eleva una cierta altura
donde la temperatura es 17℃ y la presión es de 500 mmHg. ¿Cuál es el
nuevo volumen del globo?
Datos:
P = presión en atmosferas
V = volumen en litros
n = número de moles
R = 0.082
T = temperatura absoluta.
PV = nRT
1 x 10 = n x 0.082 x 298.15
10 = n x 24.4483
n = 10/24.4483 = 0.409026394 moles He
PV = nRT
0.657894736 x V = 0.409026394 x 0.082 x 290.15
0.657894736 x V = 9.731678674
V = 9.731678674/0.657894736 = 14.79215158 litros
b) ¿Qué volumen ocuparía 2,5 l de 𝑁2 que se encuentra a 20℃ y 2 atm si lo
trasladamos a condiciones normales de 0℃ y 1 atm?
Datos:
?
65.0500
29017
29825
1





final
final
final
inicial
inicial
V
atmmmHgP
KCT
KCT
atmP
Tenemos la fórmula que es la siguiente:
ifffii TVPTVP **** 
Despejamos:
)*/()**( iffiif TPTVPV 
= (1atm*10L*298k) / (0,65atm*290k)
= (2980) / (188,5)
= 15,8L

QUIMICA GENERAL
EXPERIMENTO NRO-2:
COMPROBACIÓN DE LA LEY DE CHARLES
Relación volumen-temperatura a presión constante.
PASO 1:
PRIMERO: Armar el equipo,
consistente en una jeringa grande unida
a un tapón de jebe y a un matraz de 25
ml.

QUIMICA GENERAL
PASO 2:
SEGUNDO: Cuando este el sistema
ajustado, esperar que la marca del
pistón móvil marque en el acero. Anote
la temperatura del baño de agua en el
vaso.

QUIMICA GENERAL
PASO 3:
TERCERO: Encienda el mechero y
empiece a calentar el agua muy
lentamente, retirando el machero si la
temperatura subiera rápido (agitar el
agua con una varilla con cuidado).

QUIMICA GENERAL
PASO 4 Y 5:
CUARTO: Cuando la temperatura del
agua haya subido unos 10 grados, retire
el mechero y espere un minuto para que
la temperatura sea homogénea en el
agua y en el Erlenmeyer.
QUINTO: Lea la temperatura y el
volumen desplazado en el embolo.

QUIMICA GENERAL
TABULANDO LOS DATOS SACADOS DEL EXPERIMENTO:
VARIACION DE VOLUMEN
)( V
TEMPERATURA
)( C
VOLUMEN FINAL
)(ml
0 20 112
2 30 114
4 40 118
6 50 124
8 60 132
10 70 142
12 80 154
PASO 6:
SEXTO: Nuevamente acerque el
mechero para aumentar la temperatura
poco a poco y retira las operaciones y
lecturas de temperatura y de ascenso
del agua, procurando que los
instrumentos de volumen se chequeen
por cada 10℃ hasta alcanzar una
temperatura de unos 60℃ .

QUIMICA GENERAL
TABULANDO LOS DATOS SACADOS DEL EXPERIMENTO DE 10℃ HASTA
ALCANZAR UNA TEMPERATURA DE UNOS 60℃.
VARIACION DE VOLUMEN
)( V
TEMPERATURA
)( C
VOLUMEN FINAL
)(ml
0 20 112
2 30 114
4 40 118
6 50 124
8 60 132
REPORTE DE LOS DATOS DEL EXPERIMENTO
 )( CT  )(mlV
T
V
1 20 112 0.179
2 30 114 0.263
3 40 118 0339
4 50 124 0.403
5 60 132 0.454
Observaciones:
 Si un sistema se mantiene a presión constante, el aumento de
temperatura conlleva a un aumento de volumen.
 Los datos de Temperatura fueron obtenidos en el laboratorio con el
termómetro que tenía el sistema.
 La pendiente de la recta V vs T según la ecuación de estado significa el
cambio del Volumen cuando crece la temperatura.

QUIMICA GENERAL
INVESTIGACION
Resuelve los siguientes cálculos:
a) Un globo sonda que tiene helio a nivel del mar tiene un volumen de 10
litros a 25℃ y una atmosfera de presión. El globo se eleva una cierta
altura donde la temperatura es 17℃ y la presión es de 500 mmHg. ¿Cuál
es el nuevo volumen del globo?
Datos:
P = presión en atmosferas
V = volumen en litros
n = número de moles
R = 0.082
T = temperatura absoluta.
PV = nRT
1 x 10 = n x 0.082 x 298.15
10 = n x 24.4483
n = 10/24.4483 = 0.409026394 moles He
PV = nRT
0.657894736 x V = 0.409026394 x 0.082 x 290.15
0.657894736 x V = 9.731678674
V = 9.731678674/0.657894736 = 14.79215158 litros
b) Qué volumen ocuparía 2,5 l de N2 que se encuentra a 20℃ y 2 atm si lo
trasladamos a condiciones normales de 0℃ y 1 atm?
Datos:
?
65.0500
29017
29825
1





final
final
final
inicial
inicial
V
atmmmHgP
KCT
KCT
atmP
Tenemos la fórmula que es la siguiente:
ifffii TVPTVP **** 
Despejamos:
)*/()**( iffiif TPTVPV 
= (1atm*10L*298k) / (0,65atm*290k)
= (2980) / (188,5)
= 15,8L

QUIMICA GENERAL
Indique como cambia el volumen de cierta cantidad de gas si:
a) Se aumenta su presión a 25℃ de 1 atm, 2 atm.
Pues esta aumenta ya que la presión 1 es directamente proporcional a la
temperatura final.
b) Se baja su temperatura a una presión de 1 atm, de 300 a 100 K .
Esta disminuye porque la presión final es directa a la temperatura final.
c) Se aumenta la temperatura de 200 a 300 K , aumentando
simultáneamente la presión de 2 a 3 atm.
¿A qué temperatura el volumen molar de un gas ideal, estando a 1 atm,
es igual a 10 litros/mol? ¿y a 100 litros/mol?
Ocurre que la presión inicial es directa a la presión final e inversa a la
temperatura fina mientras que la temperatura inicial es directa a la
temperatura final e inversa a la presión final.

QUIMICA GENERAL
CONCLUSIONES:
 Luego de haber realizado la práctica de Laboratorio, hemos adquirido
nuevos conocimientos y pudimos experimentar y llevar a la práctica los
conocimientos teóricos.
 La de Charles nos dice que estudio por primera vez la relación entre el
volumen y la temperatura de una muestra de gas a presión constante y
observo que cuando se aumentaba la temperatura el volumen del gas
también aumentaba y que al enfriar el volumen disminuía.
 Reconocimos aprendiendo las técnicas de separación aplicando sus
diferentes métodos de cada ingrediente.
 Las relaciones de presión-volumen de los gases ideales están
gobernadas por la Ley de Boyle: el volumen es inmensamente
proporcional a la presión (a t y n constantes).
 Las relaciones de temperatura-volumen de los gases se describen por la
 ley de Charles y Gray-Lussac: el volumen es directamente proporcional a
la temperatura (a P y n constantes).
 La de Boyle Mariott establece que la presión de un gas en un recipiente
cerrado es inversamente proporcional al volumen del recipiente, cuando
la temperatura es constante.
 Por concluir se puede decir que las leyes de Charles y Boyle Mariott son
muy importantes en nuestra Química ya que cada una tiene su
pensamiento.
RECOMENDACIONES:
 Es necesario tener los implementos completos en el laboratorio como
lavadores, cucharas, cucharones y creo que sería bueno que cada
estudiante cuente con sus propios materiales para que así cada quien
pueda trabajar individualmente y aprender aún más.
BIBLIOGRAFIA
 Diccionario Nauta de Biografías, Ediciones Nauta S.A., Colombia, junio
1996
 Larousse Enciclopedia Metódica, Julia Álvarez Taibo, Ediciones
Larousse, México, marzo de 1992.
 Diccionario Enciclopédico Universal, Ediciones Océano S.A., (Barcelona)
España, 1993
 Guías Plan Diferenciado biológico “Leyes de los Gases” y “El estado
Gaseoso”.

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