UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE GUERRERO UNIDAD ACADÉMICA DE CIENCIAS QUÍMICO BIOLÓGICAS QUIMICO BIOLOGO PARASITOLOGO

REPORTE DE LABORATORIO
GASES IDEALES

MATERIA:
FISICOQUIMICA

RESUMEN
La ecuación de gas ideal puede utilizarse para determinar muchas relaciones que involucran las propiedades físicas de los gases. En la practica se utiliza primero para definir la relación entre la densidad de un gas y su masa molar, y después para calcular los volúmenes de los gases formados o consumidos en reacciones químicas.
La ecuación del gas ideal nos permite calcular la densidad de un gas a partir de su masa molar, presión y temperatura.
Se calcularon los volúmenes de los gases producidos en las reacciones. Estos calculos se basan en el uso del concepto de mol junto con las ecuaciones químicas balanceadas que nos indican las cantidades relativas en moles de los reactivos y productos de una reacción.

INTRODUCCION
La materia puede presentarse en tres estados: sólido, líquido y gaseoso. En este último estado se encuentran las sustancias que denominamos comúnmente 'gases'.
Ley de los gases Ideales
Según la teoría atómica las moléculas pueden tener o no cierta libertad de movimientos en el espacio; estos grados de libertadmicroscópicos estan asociados con el concepto de orden macroscópico. La libertad de movimiento de las moléculas de un sólido esta restringida a pequeñas vibraciones; en cambio, las moléculas de un gas se mueven aleatoriamente, y sólo estan limitadas por las paredes del recipiente que las contiene.
Se han desarrollado leyes empíricas que relacionan las variables macroscópicas en base a las experiencias en laboratorio realizadas. En los gases ideales, estas variables incluyen la presión (p), el volumen (V) y la temperatura (T). 
La ley de Boyle - Mariotte relaciona inversamente las proporciones de volumen y presión de un gas, manteniendo la temperatura constante: P1. V1 = P2 . V2.
La ley de Gay-Lussac afirma que el volumen de un gas, a presión constante, es directamente proporcional a la temperatura absoluta: *.
La ley de Charles sostiene que, a volumen constante, la presión de un gas es directamente proporcional a la temperatura absoluta del sistema: *.
* En ambos casos la temperatura se mide en kelvin (273 ºK = 0ºC) ya que no podemos dividir por cero, no existe resultado.
De las tres se deduce la ley universal de los gases

Teoría Cinética de los Gases
El comportamiento de los gases, enunciadas mediante las leyes anteriormente descriptas, pudo explicarse satisfactoriamente admitiendo la existencia del atomo. 
El volumen de un gas: refleja simplemente la distribución deposiciones de las moléculas que lo componen. Mas exactamente, la variable macroscópica V representa el espacio disponible para el movimiento de una molécula. 
La presión de un gas, que puede medirse con manómetros situados en las paredes del recipiente, registra el cambio medio de momento lineal que experimentan las moléculas al chocar contra las paredes y rebotar en ellas. 
La temperatura del gas es proporcional a la energía cinética media de las moléculas, por lo que depende del cuadrado de su velocidad. 
La reducción de las variables macroscópicas a variables mecanicas como la posición, velocidad, momento lineal o energía cinética de las moléculas, que pueden relacionarse a través de las leyes de la mecanica de Newton, debería de proporcionar todas las leyes empíricas de los gases. En general, esto resulta ser cierto.

La teoría física que relaciona las propiedades de los gases con la mecanica clasica se denomina teoría cinética de los gases. Ademas de proporcionar una base para la ecuación de estado del gas ideal. La teoría cinética también puede emplearse para predecir muchas otras propiedades de los gases, entre ellas la distribución estadística de las velocidades moleculares y las propiedades de transporte como la conductividad térmica, el coeficiente de difusión o la viscosidad.
Densidad de un gas
En un determinado volumen las moléculas de gas ocupan ciertoespacio. Si aumenta el volumen (imaginemos un globo lleno de aire al que lo exponemos al calor aumentando su temperatura), la cantidad de moléculas (al tener mayor espacio) se distribuiran de manera que encontremos menor cantidad en el mismo volumen anterior. Podemos medir la cantidad de materia, ese número de moléculas, mediante una magnitud denominada masa. La cantidad de moléculas, la masa, no varía al aumentar o disminuir (como en este caso) el volumen, lo que cambia es la relación masa - volumen. Esa relación se denomina densidad (d). La densidad es inversamente proporcional al volumen (al aumentar al doble el volumen , manteniendo constante la masa, la densidad disminuye a la mitad) pero directamente proporcional a la masa (si aumentamos al doble la masa, en un mismo volumen, aumenta al doble la densidad).

MATERIALES
Manguera de latex. Substancias:
Mechero. 1.0g de KClO3.
Tubo de ensaye. 0.2g de MnO2.
Cubeta.
Probeta.
Pinzas.
Tapón horadado.
Conexiones de vidrio.
Balanza.
Soporte universal.

METODOS
Para realizar esta practica se llevaron acabo los siguientes pasos:
* Primero mas que nada se lava con agua y jabón después se lava con agua destilada cuando seencuentra seco se pesa el tubo en la balanza analítica. El peso de este tubo es la masa 1.
* Se le agrega aproximadamente 1.0g de KClO3: el peso del tubo mas la masa del KClO3 se forman la masa 2.
* Adicionar al tubo de ignición aproximadamente 0.2g de MnO2: la suma de la masa1 mas la masa2 mas la masa de MnO2 se origina la masa3.
* El tubo se coloca en el soporte universal un poco inclinado hacia a bajo, se coloca el mechero bajo del tubo. En la boca del tubo se coloca el tapón horadado con la conexión de vidrio en el cual se le coloca la manguera de latex.
* Aparte en 1cubeta llena de agua se introduce la probeta con la boca hacia abajo. La manguera de latex se coloca dentro de la cubeta cuando se calienta el tubo de ignición, al comenzar a salir el oxigeno se mete dentro de la probeta hasta que deje de salir el oxigeno.
* Se retiro la manguera de latex y después el mechero. Se dejo enfriar el tubo a temperatura ambiente y se registro la masa 4.

RESULTADOS
EQUIPO | m1(masa tubo) | m2=m1+mKClO3 | m3=m1+mKClO3+mMnO2 | m4=m1+mMnO2+mKCl | Volumengastado |
1 | 41.4721 | 42.6791 | 42.8213 | 40.9729 | 427ml |
2 | 39.9732 | 41.7218 | 41.7900 | 41.4857 | 320ml |
3 | 42.2432 | 43.1472 | 43.3647 | 40.9029 | 150ml |
4 | 42.0000 | 42.9662 | 42.9738 | 42.8700 | 326ml |
5 | 41.9524 | 42.8202 | 42.8840 | 41.9718 | 295ml |
6 | 39.9721 | 41.1791 |41.3213 | 39.4794 | 410 ml |

DISCUSION
En base a los resultados obtenidos se sabe que un solido se calienta y libera un gas, el cual burbujea a través del agua dentro de una botella de recolección. Cuando el gas ha sido recolectado, la botella se sube o se baja, para que los niveles de agua en el interior y exterior de la botella se igualen. La presión total de los gases dentro de la botella es entonces igual a la presión atmosférica.
Para una diferencia de niveles positiva: (+ 10 cm, + 20 cm, + 30 cm), la presión del gas aumenta conforme aumente esta diferencia.
Para una diferencia de niveles negativa (- 10cm, - 20 cm 30 cm), la presión del gas disminuye conforme decrezca esta diferencia.
Para un incremento en la diferencia de niveles de 10 cm. (equivalente a 7,5 ml, gracias a que 6ml. – 8 cm.) precisamente el incremento en la presión del gas es de 7,5 mmHg. aprox.. con lo que llegamos a verificar
P1 . P1 = P2 . V2 = ………..PnVn = etc.

CONCLUSION
Se estudiaron las propiedades de los gases ideales llegando así a la conclusión que un gas ideal es un gas hipotético cuyo comportamiento de presión volumen y temperatura se describe por completo mediante la ecuación del gas ideal. Así como también la temperatura siempre debe expresarse como temperatura absoluta.
La presión total de una mezcla de gases es igual a la suma de las presiones que cada gas ejercería si estuvierapresente solo. La presión ejercida por un componente en particular de una mezcla de gases se conoce como la presión parcial de ese gas.

CUESTIONARIO

ACTIVIDADES PRELIMINARES

1.- ¿Cómo se define un gas?
Se conoce como gas al estado de agregación de la materia que no tiene forma ni volumen propio. Principalmente esta compuesto por moléculas no unidas, expandidas y con poca fuerza de atracción entre sí que es lo que hace que no tengan forma y volumen definido, lo que ocurrira es que este se expandira y ocupara todo el volumen del recipiente que lo contiene.
2.- ¿Qué propiedades tienen los gases?
Las propiedades de la materia en estado gaseoso son

a) Se adaptan a la forma y el volumen del recipiente que los contiene. Un gas, al cambiar de recipiente, se expande o se comprime, de manera que ocupa todo el volumen y toma la forma de su nuevo recipiente.

b) Se dejan comprimir facilmente. Al existir espacios intermoleculares, las moléculas se pueden acercar unas a otras reduciendo su volumen, cuando aplicamos una presión.

c) Se difunden facilmente. Al no existir fuerza de atracción intermolecular entre sus partículas, los gases se esparcen en forma espontanea.

d) Se dilatan, la energía cinética promedio de sus moléculas es directamente proporcional a la temperatura aplicada.
3.- ¿Cuales son las unidades de la constante, R en el sistema SI?L-atm/mol-K=0.08206 cal/mol-K=1.987
J/mol-K*=8.314 m3-Pa/mol-K*=8.314 L-torr/mol-K=62.36

ACTIVIDADES DE DESARROLLO:

1.- Escriba la ecuación de los gases ideales.

2.- Escriba la ley de los gases ideales en función de la densidad ρ=m/V.
La densidad de un gas depende de su presión, masa molar y su temperatura. Cuando mayor es la masa molar y la presión, mas denso es el gas. Aunque los gases forman mezclas homogéneas, independientemente de sus identidades, un gas menos denso estara arriba de uno mas denso si no se mezclan.
3.- Defina en mol.
La densidad tiene las unidades de masa por unidad de volumen. Podemos acomodar la ecuación del gas para obtener unidades similares, moles por unidad de volumen.
n/V=p/RT
4.- ¿A que condiciones el O2 ya no tiene comportamiento ideal?
La temperatura absoluta de un gas es una medida de la energía cinética promedio de sus moléculas. Si dos gases distintos se encuentran a la misma temperatura, sus moléculas tienen la misma energía cinética promedio. Si la temperatura absoluta de un gas se duplica, la energía cinética promedio de sus moléculas se duplica.