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GASES PARTE 2: LEY DE DALTON
Informe de laboratorio química inorgánica, CBS Por : Mariana Zea Avalos y Yuliana Echeverri Pérez Tecnología en Química Industrial y de Laboratorio – Facultad de Ciencias Básicas, Sociales y Humanas – Politécnico Colombiano Jaime Isaza Cadavid Docente : Efraín Enrique Villegas. Medellín, 10 de Noviembre del 2021 RESUMEN Dependiendo de la temperatura y la presión, la materia puede existir en distintos estados, dentro de los cuales los más comunes son el estado sólido, líquido y gaseoso. John Dalton encontró que cuando se tiene una mezcla gaseosa confinada en un determinado volumen, que no reacciona químicamente, la presión total de la mezcla es el resultado de sumar la presión ejercida por cada gas. Se dice entonces, que cada gas ejerce una presión parcial determinada, la cual contribuye al valor de la presión total. Dicha presión parcial sería igual a la que ejercería el gas si estuviera solo, ocupando un volumen igual al de toda la mezcla y a la misma temperatura. En el presente informe se comprobó esta ley haciendo uso de un eudiómetro y por medio de una ecuación por oxido reducción donde se obtuvieron los siguientes resultados: Eficiencia: 100.33% y Error absoluto: 0.33%. Palabras claves: Eudiómetro, Presión, gas, mezcla, temperatura ABSTRACT Depending on temperature and pressure, matter can exist in different states, the most common of which are the solid, liquid and gaseous states. John Dalton found that when you have a gaseous mixture confined in a certain volume, which does not react chemically, the total pressure of the mixture is the result of adding the pressure exerted by each gas. Each gas is then said to exert a certain partial pressure, which contributes to the value of the total pressure. This partial pressure would be equal to that which the gas would exert if it were alone, occupying a volume equal to that of the whole mixture and at the same temperature. In the present report, this law was tested using an eudiometer and by means of an oxide reduction equation where the following results were obtained: Efficiency: 17.18% and Absolute error: 82.81%. Keywords: Eudiometer, Pressure, gas, mixture, temperature.
1. INTRODUCCIÓN
Dependiendo de la temperatura y la presión, la materia puede existir en distintos estados, dentro de los cuales los más comunes son el estado sólido, líquido y gaseoso. Características de los gases El movimiento molecular y la gran separación entre las partículas en el estado gaseoso permiten explicar características tan importantes de los gases como: Los gases son muy comprensibles: El volumen de un gas se reduce a la mitad por acción de una fuerza externa, es decir, el volumen de un gas disminuye cuando se aumenta la presión. Los gases se difunden fácilmente: Los gases tienen la propiedad de expandirse por todo el volumen del recipiente que los contiene. Los gases se dilatan: Los gases aumentan su volumen cuando se calientan. Los gases se mezclan en cualquier proporción : Los gases forman mezclas homogéneas unos con otros sin importar las identidades ni las proporciones relativas. Ley de Dalton: La ley de las presiones parciales fue escrita en el año 1802 por el físico, químico y matemático británico John Dalton. Establece que la presión de una mezcla de gases, que no reaccionan químicamente, es igual a la suma de las presiones parciales que ejercería cada uno de ellos si sólo uno ocupase todo el volumen de la mezcla, sin variar la temperatura. Gases ideales: Un gas ideal es un gas hipotético en el cual se considera que no existen fuerzas atractivas entre sus moléculas y estas no ocupan ningún volumen. Un gas real es un gas que no obedece a la ecuación de estado. Esto ocurre generalmente a presiones altas y temperaturas bajas. Un gas se comporta como gas real básicamente dos razones:
1. Fuerzas intermoleculares de atracción: En un gas ideal se supone que no existen pero realmente si existen, pues todos los gases pueden licuarse. 2. Volumen molecular: Los gases reales, naturalmente tienen volúmenes moleculares diferentes de cero, puesto que las partículas de gas son materia. Y entre mayor sea la presión más relevante será el volumen molecular. 2. OBJETIVOS Objetivo general: Determinar, analizar y demostrar la ley de dalton. Objetivos específicos: Aplicar la ley de Dalton de las presiones parciales y la ecuación
ejerce cada uno de los gases como si solo este ocupara todo el volumen, sin cambiar la temperatura. Esta es una de las leyes de los gases que estudia las presiones parciales que ejerce cada gas en una mezcla cuando estos están encerrados en un recipiente a temperatura constante. Para la realización del experimento de la ley de Dalton o ley de las presiones parciales se tomó un eudiómetro al cual se le adicionó 12 mL de ácido clorhídrico para luego llenarlo de agua desionizada en su totalidad, se le introdujo una lámina de magnesio pulido atada a un alambre de cobre, se volteó el eudiómetro y se colocó en un beaker con agua y naranja de metilo, durante la realización de la práctica se mantuvo constante la temperatura la cual fue la del ambiente del laboratorio. Se optó por magnesio pulido porque este no contiene oxido y así la reacción sería más rápida, con mayor eficiencia y un menor margen de error. Al voltear el eudiómetro el ácido clorhídrico baja gracias a su densidad, la reacción comienza cuando se empieza a ver un burbujeo y el ascenso del gas que es H 2. Gracias a esta práctica se logró comprobar la ley de Dalton, porque al aplicar esta ley se obtuvo la presión del gas para luego hallar las moles experimentales, y por estequiometria se hallaron las moles teóricas del gas, dando estas un valor bastante similar, por ende un porcentaje de error bastante bajo, estos resultados se pueden contemplar en la tabla 2. La eficiencia de la reacción fue de 100.33%, lo que significa que se recuperó mas de la muestra de lo que se tenia previsto. Esto puede pasar cuando otras reacciones ocurren al mismo tiempo y hacen parte del producto, lo cual sucede en este caso ya que en los productos se forma el gas H 2 y la sal MgCl 2 , por otro lado esto se pudo dar por alguna fuente de error como por ejemplo al voltear el eudiómetro este no se llenó del todo de agua, lo cual deja introducir aire. El porcentaje de error obtenido fue de 0.33% esto se pudo deber a una mala medición o lectura de los resultados, en este también se ve reflejada la incertidumbre de los instrumentos del laboratorio como los de la balanza analítica y el termómetro los cuales fueron usados en esta práctica. Si se pasa a analizar lo que ocurre en el beaker que contiene agua y unas gotas de naranjo de metilo, donde inicialmente es de color amarillo ya que el H 2 O es un casi neutra, pero cuando comienza la reacción vira a un rojo no tan intenso, esto se debe a que al disociarse el HCl, el anión Cl-^ es la base conjugada de este, y al ser un ácido fuerte el ión Cl-^ es demasiado débil para reaccionar con el agua, pero este si reacciona con el Mg formando una sal ácida ya que el catión se hidroliza más que el anión. Al formarse una sal ácida el color del indicador se va tornando a un rojizo, el cambio de color que experimenta el naranja de metilo a diferentes pH se debe a las distintas especies que se forman, así como el orden en la que se reagrupa la molécula cuando se une o se desprende un protón. Cuando el naranja de metilo se lleva a un pH ácido, los H+^ se unen a un nitrógeno
azocompuesto para formar un ión de azonio. Entonces la carga positiva se distribuye al nitrógeno al extremo de la molécula. En ambiente ácido una fracción de la partícula del naranja de metilo cambia de la siguiente forma: Figura 1. Fórmula del naranja de metilo Figura 2. Fórmula del naranja de metilo en pH ácido
5. CONCLUSIONES Según la práctica realizada en el laboratorio se logró demostrar y analizar la ley de Dalton, para así determinar la eficiencia de la reacción y el porcentaje de error cometido al desempeñar el experimento. Se pudo aplicar la ley de Dalton de las presiones parciales de una mezcla de gases que no reaccionan químicamente a la ecuación de estado, gracias a esto se logró encontrar las moles experimentales del gas. Se logró determinar la cantidad experimental del gas que en este caso es el H 2 , aplicando y entendiendo la ley de Dalton y la cantidad de este teóricamente haciendo uso de la estequiometria. 6. REFERENCIAS
[1] Entradas, V. M. (2020, 23 marzo).
Hidrólisis de sales. Cienciadelux. Recuperado 8 de diciembre de 2021, de https://cienciadelux.com/2015/07/24/hidr olisis-de-sales/ [2] Naranja de metilo. (2021, 14 enero). De Química. Recuperado 8 de diciembre de 2021, de https://www.dequimica.info/naranja-de- metilo [3] A. (2017, 16 noviembre). Ley de Dalton de las Presiones Parciales. Quimica Organica. Recuperado 8 de diciembre de 2021, de https://www.quimica-organica.com/ley- de-dalton/ [4] marlene ganazhapa. (s. f.). Ley De Las Presiones Parciales De Dalton. Slideshare. Recuperado 8 de diciembre de 2021, de https://es.slideshare.net/marleneganazha pa/ley-de-las-presiones-parciales-de- dalton [5] Libretexts. (2020, 30 octubre). 9.1: La presión de gas. LibreTexts Español. Recuperado 8 de diciembre de 2021, de https://espanol.libretexts.org/Quimica/Libr
directa entonces estas últimas también aumentan. Si entra aire se filtraría un nuevo gas, cuya presión parcial también contaría para encontrar la presión total de la solución de gases. Si la presión aumenta, aumentan también las moles.
