Difusion de Gases[1]

7/24/2019 Difusion de Gases[1]

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UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOSUniversidad del Per, DECANA DE AMERICA

FACULTAD DE QUIMICA E INGENIERIA QUIMICALaboratorio de Quimica General

PRACTICA N 07: DIFUSION DE GASES

PR!E"R# Marcela Pa$ Castro

CUR"# Qu%mica General

&RARI# 'iernes ()#** + (#** -oras

ME"A# . /

IN0EGRAN0E"#

Castro C-ac1n, Andr2 Arturo ((()*(*)

Gre3orio Alva, !2li4 Na-m ((()*/5

rte3a de la Cru$, 6ulio C2sar ((()*()7

'alverde Gon$8les, Carlos N9 ((()*/:5

rellana "ol%s, C2sar Eduardo ((()*/;7

LIMA PERU

/*((


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UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOSESCUELA DE INGENIERIA ELECTRICA

INTRODUCCIN

A medida orciona cada ve$ m8s nuevos descubrimientos9 Es >or ello el >resente temadifusin de gasesno es a?eno a nuestra realidad9

La di@usi1n siem>re >rocede de una re3i1n de maor concentraci1n a otra menosconcentrada9 A >esar roceso dedi@usi1n de 3ases toma un tiem>o relativamente 3rande >ara com>letarse9

Por e?em>lo, cuando en un e4tremo de la mesa de laboratorio se abre una botella de unadisoluci1n concentrada de amoniaco, >asa un tiem>o antes de ersona ueda olerlo9 La ra$1n es erimentanumerosas colisiones mientras se est8 en moviendo desde un e4tremo al otro de la mesa9

Por ello la di@usi1n de los 3ases siem>re sucede en @orma 3radual, no en @ormainstant8nea, como >arece su3erir las velocidades moleculares9 Adem8s >uesto acio m8s r8>ido esado9

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PRINCIPIOSTEORICOS

La di@usi1n 3aseosa es la dis>ersi1n 3radual de un 3asen el seno de otro9 De este modolas mol2culas de una sustancia se es>arcen >or la re3i1n ocu>ada >or otras mol2culas,

colisionando movi2ndose aleatoriamente9 Este es un >roceso mu r8>ido, no esnecesario un cuer>o >or el or medio de un >eorosa, debido a oro donde la >resi1n es m8s alta9 De este modo, -a m8s mol2culas asan de la$ona de alta >resi1n a la de ba?a orcional al tiem>o ar una determinada cantidad de 3as, im>licanecesariamente o de e@usi1n necesario >ara la e@usi1n de un cierto nmerode moles de mol2culas es directamente >ro>orcional a la ra%$ cuadrada de la masa molar

Aplicaci!"#

La di@usi1n 3aseosa @ue una de las varias tecnolo3%as >ara la

se>araci1n de is1to>os de uranio desarrolladas >or >arte delProecto Man-attan >ara >roducir uranio enriermeables9 Esto >roduceuna li3er%sima se>araci1n entre las mol2culas asos, se >ueden conse3uir 3randes se>araciones9

Actualmente -a araci1n ltimamente utili$adas>or el Proecto Man-attan, la de di@usi1n 3aseosa @ue

>robablemente la m8s si3ni@icativa9 Los edi@icios de >roceso construidos >ara lascascadas @ueron en su momento los m8s 3randes ?am8s construidos9 La >re>araci1n de lamateria a tratar, el -e4a@luoruro de uranio conocido en el mercado como hex @ue la>rimera a>licaci1n >ara la @luorine>roducida comercialmente, los >roblemas 3enerados>or el mane?o tanto de la @luorina como del hex como 3ases corrosivos @ueronsi3ni@icativos9"e construeron 3randes >lantas de di@usi1n 3aseosa en los Estados Unidos, la Uni1n"ovi2tica, el Reino Unido, !rancia C-ina9 La maor%a de ellas a-ora est8n cerradas o enes>era de serlo, inca>aces de com>etir econ1micamente con las nuevas t2cnicas de

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http://es.wikipedia.org/wiki/Gashttp://es.wikipedia.org/wiki/Efusi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/1860http://es.wikipedia.org/wiki/1860http://es.wikipedia.org/wiki/Thomas_Grahamhttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Separaci%C3%B3n_de_is%C3%B3topos&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Proyecto_Manhattanhttp://es.wikipedia.org/wiki/Uranio_enriquecidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Hexafluoruro_de_uraniohttp://es.wikipedia.org/wiki/Uraniohttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Cascada_(ingenier%C3%ADa_qu%C3%ADmica)&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Centrifugadora_de_gashttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Fluorine&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Estados_Unidoshttp://es.wikipedia.org/wiki/Uni%C3%B3n_Sovi%C3%A9ticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Uni%C3%B3n_Sovi%C3%A9ticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Reino_Unidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Franciahttp://es.wikipedia.org/wiki/Chinahttp://es.wikipedia.org/wiki/Efusi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/1860http://es.wikipedia.org/wiki/Thomas_Grahamhttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Separaci%C3%B3n_de_is%C3%B3topos&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Proyecto_Manhattanhttp://es.wikipedia.org/wiki/Uranio_enriquecidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Hexafluoruro_de_uraniohttp://es.wikipedia.org/wiki/Uraniohttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Cascada_(ingenier%C3%ADa_qu%C3%ADmica)&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Centrifugadora_de_gashttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Fluorine&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Estados_Unidoshttp://es.wikipedia.org/wiki/Uni%C3%B3n_Sovi%C3%A9ticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Uni%C3%B3n_Sovi%C3%A9ticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Reino_Unidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Franciahttp://es.wikipedia.org/wiki/Chinahttp://es.wikipedia.org/wiki/Gas


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enriortaci1n como una >arte del es@uer$o continuo >ara controlar la >roli@eraci1nnuclear9Le de Gra-amLa Le de Gra-am, @ormulada en (:/ >or0-omas Gra-am,

establece ro>orcionales a las ra%ces cuadradas de susres>ectivas densidades9

"iendo v las velocidades, F las densidades las masasmoleculares, res>ectivamente9 E@usi1n es el @lu?o de >art%culas de 3as a trav2s de ori@iciosestrec-os o >oros9

"e -ace uso de este >rinci>io en el m2todo de e@usi1n de se>araci1n de is1to>os9Los di@erentes >rocesos lantas, como lo son# la e@usi1n, la1smosis la imbibici1n ve3etal9 "e encuentran %ntimamente li3ados con el trans>orte dea3ua de soluciones desde el >unto de ori3en -asta el medio donde 2sta es activada9Cada sustancia se di@unde libremente de otras -asta ende del 3radiente lo cual est8determinado >or la di@erencia entre las concentraciones de las sustancias en las dosre3iones >or la distancia ara9El @en1meno de e@usi1n est8 relacionado con la ener3%a cin2ticade las mol2culas9 Graciasa su movimiento constante, las >art%culas de una sustancia, se distribuen uni@ormementeen el es>acio libre9 "i -a una concentraci1n maor de >art%culas en un >unto -abr8 m8sc-oor lo


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totalmente vac%o= la distribuci1n en estas condiciones se llama e@usi1n la velocidad delas mol2culas es i3ual resados >or la le deGra-am9 La velocidad de di@usi1n de un 3as es inversamente >ro>orcional a la ra%$cuadrada de su densidad9

En donde v( v/ son las velocidades de di@usi1n de los 3ases aran d( d/

son las densidades9 Las densidades se >ueden relacionar con la masa el volumen>oreso v molecular v al volumen molecular,>odemos establecer la si3uiente relaci1n entre las velocidades de di@usi1n de dos 3ases su >eso molecular#J como los volmenes moleculares de los 3ases en condiciones i3uales de tem>eratura >resi1n son id2nticos, es decir '( K '/, en la ecuaci1n anterior sus ra%ces cuadradas secancelan, ro>orcional a la ra%$cuadrada de su >eso molecular9

E-",pl .Qu2 3as tiene maor velocidad de di@usi1n, el ne1n o el nitr13eno

"oluci1nPrimero se necesita conocer las densidades de los 3ases a //,7 La C9N9 sus densidades ser8n >eso molecularvolumen9Ne1n K /*//,7 K *,:: 3lNitr13eno K (7//,7 K *9;/ 3l"ea v( K velocidad de di@usi1n del nitr13eno v/ K velocidad de di@usi1n del ne1n9Debido a ro>orcional a las densidades,tendr8 maor velocidad de di@usi1n el menos denso9

E-",pl /Cu8l es la velocidad de e@usi1n del o4%3eno con res>ecto al -idr13eno

"i lamasa molardel o4%3eno es 5/ la del -idr13eno es / 3ases diat1micos#La velocidad de e@usi1n del -idr13eno es 7 veces la del o4%3eno9

PROCEDIMIENTO EPERIMENTAL

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Lim>iar secar el tubo de di@usi1n antes de reali$ar el e4>erimento9

Colocar el tubo de di@usi1n en @orma -ori$ontal sobre una cartulina ne3ra9

Cerrar -erm2ticamente cada e4tremo del tubo con un ta>1n de 3oma9

Medir el tubo de di@usi1n de e4tremo a e4tremo

Adicionar simult8neo el &Cl aarlo inmediatamente con al3od1n9

bservar cuidadosamente la @ormaci1n de un -alo de N&7Cl, el cual determina el

>unto de contacto de ambos 3ases9

Marcar en la cartulina ne3ra el >unto donde se vio e$aba a @ormar el

-alo9

Medir las distancias entre el >unto de contacto los e4tremos del tubo de di@usi1n9

Lavar, lim>iar secar el tubo de di@usi1n9 Re>etir el e4>erimento dos o tres veces99

C1lc&l# E2p"*i,"!3al"#

Val* 3"'*ic

eN&5 5;9 K (97) e&Cl ()

N&5 3 O &Cl 3 N&7Cl 3

E2p"*i,"!3 .: E2p"*i,"!3 /:

Laboratorio de Qumica Genera %


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eN&5K ()9; eN&5K ()9;

e&Cl K (9/ e&Cl K (797

Calc&la!$ la *"laci'! "2p"*i,"!3al p*,"$i

eN&5 K ()9; K (9///e&Cl (797

e >romedio K(9(:

eN&5 K ()9; K (9()e&Cl (9/

Calc&la!$ "l P*c"!3a-" $" "***

Error K 'teorico 'e4> 4 (**'torico

Error K (97) (9(: 4 (**(97)

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O4#"*5aci!"#

Laboratorio de Qumica Genera &


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Laboratorio de Qumica Genera

El tubo de di@usi1n debe estar enuna >osici1n -ori$ontal, sino el

c8lculo ser%a err1neo

0ratar de colocar la misma

cantidad de concentrados dentro

del tubo de di@usi1n

0a>ar inmediatamente el tubo de

di@usi1n no de?ar -uecos >or los

'


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El alumno orerimento tendr8

Marcar de manera r8>ida elmomento ?usto de la @ormaci1n del

-alo durante el e4>erimento, >ara

as% reducir el mar3en de error

durante los c8lculos res>ectivos

(


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Al @inali$ar el e4>erimento lavar

mu bien el tubo de di@usi1n con

a3ua >otable des>u2s lavarlo

"e debe reali$ar el e4>erimento

Una ve$ reali$ado los dos

e4>erimentos -acer un >romedio

con los valores obtenidos tomar

el resultado como el valor

e4>erimental

)*


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CUESTIONARIO

.6 C&1l $" l# (a#"# $" la# al3"*!a3i5a# #" $i%&!$i*1 c! ,a)* *api$"89 #i #""!c&"!3*a! 3$# "ll# a /0 C ) a3,9 a 3*a5;# $" i(&al"# *i%ici#resi1n matem8tica se conclue ide$ esado9Por lo tanto#

a C(/ MK(77b C5&: MK77c N/ MK5*d C&7 MK(;

Entonces el orden con res>ecto a cu8l se di@undir8 o e@usionar8 m8s r8>ido es el

si3uiente#

C&7 N/ C5&: C(/

/6 C&1l "# la ,a#a ,la* $" &! c,p&"#3 =&" 3a*$a /97 5"c"# ,1# 3i",p "!"%&!$i* a 3*a5;# $" &! 3ap'! p*# =&" la ,i#,a ca!3i$a$ $" "F/ a la,i#,a 3",p"*a3&*a ) p*"#i'!6 U! +i$*ca*4&* $" %*,&la ",p?*ica C/@> 3a*$a > # "! ",a!a* a 3*a5;# $"&! 3ap'! p*#B "! la# ,i#,a# c!$ici!"# $" 3",p"*a3&*a ) p*"#i'!9 "l,i#, !,"* $" ,l;c&la# $" a*('! ",a!a "! /.0 #6 C&1l "# la ,a#a,la* ) la %*,&la ,l"c&la* $"l +i$*ca*4&*er9

-tt>#TTT9>ro@esorenlinea9cl@isicaDi@usion3ases9-tm -tt>#TTT9@isicanet9com9ar@isica>ro>iedades3asesa>*->

Cartol%n Rodr%3ue$, Valter9 Qu%mica9 Editorial san marcos9 Lima Per

V-itten, Davis9 Qu%mica9 octava edici1n9 edit cen3a3e larnin39 Me4ico9

Laboratorio de Qumica Genera )"
http://www.fisicanet.com.ar/fisica/propiedades_gases/ap05_quimica.phphttp://www.fisicanet.com.ar/fisica/propiedades_gases/ap05_quimica.php


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