TÍTULO: Determinación de R
OBJETIVOS: Medir experimentalmente la constante
de los gases R.
MATERIALES:
- Tubo graduado
- Tapón agujereado
- Alambre de cobre
- Magnesio
- Ácido clorhídrico comercial
- Termómetro
- Vaso de precipitados grande
SEGURIDAD:
- No usar lentillas al manejar el ácido.
- Usa gafas de seguridad y guantes para manejar el ácido.
- El ácido clorhídrico comercial es fumante (desprende vapores de
HCl). Evitar inhalarlo. Si es preciso, manejarlo bajo campana de gases o
en lugar bien ventilado.
- El ácido clorhídrico es corrosivo, en caso de contacto con la piel,
lavar con agua abundante.
PROCEDIMIENTO:
- Pesa uno de los trozos de magnesio en la balanza analítica. Si se
aprecia signos de óxido (no está brillante y limpio), introducirlo
brevemente en un poco de ácido clorhídrico:agua 1:1 para eliminarlo,
enjuagarlo con agua y secarlo con papel antes de pesarlo.
- Engánchalo al hilo de cobre.
- Llena el vaso de precipitados grande con agua.
- Vierte unos 2 mL de ácido clorhídrico concentrado en el tubo
graduado.
- Llénalo hasta arriba con agua, vertiendo ésta lentamente para
evitar en lo posible la mezcla y difusión del clorhídrico concentrado,
que, por su mayor densidad, permanecerá en el fondo del tubo.
- Coloca el tapón agujereado al tubo, haciendo que el trozo de
magnesio enganchado al hilo de cobre quede dentro del tubo, y fijado
por el tapón.
- Invierte rápidamente el tubo e introdúcelo en el vaso de
precipitados anteriormente llenado con agua.
- Deja que la reacción transcurra: el gas liberado se acumula dentro
del tubo, desplazando al agua, y posibilitando su medida.
- Una vez terminada la reacción, nivel el tubo verticalmente para
hacer que el nivel del agua dentro y fuera coincidan. En ese momento,
anota el volumen marcado por el gas en el tubo. Anota también la
temperatura del agua y la presión atmosférica, que coincide con la del gas
del interior del tubo.
- Los líquidos pueden tirarse por el desagüe.
- Repite el experimento completo con otros dos trozos de magnesio.
TAREAS:
En esta práctica vamos a trabajar con la reacción química que se produce
al juntar Magnesio (Mg) y Ácido Clorhídrico (HCl), gracias a ella podremos determinar
nuestro valor de R (Constante de los gases).
Al juntar estos dos elementos, se produce una reacción química, donde
queda como resultado Cloruro de Magnesio, produciendo a su vez Hidrógeno. Como
podemos ver a continuación:
Mg+2HClàMgCl2+H2
Tabla1: Datos para completar la fórmula: PV=
nRT
P (mm Hg)
|
V (mL)
|
T (°C)
|
N (mol)
|
|
1
|
746,337
|
12,6
|
21
|
0,000539
|
2
|
746,337
|
13,3
|
21
|
0,000514
|
3
|
746,337
|
11,5
|
21
|
0,000456
|
P (atm)
|
V (L)
|
T (K)
|
N (mol)
|
R
|
|
1
|
0,982
|
0,0126
|
294
|
0,000539
|
0,0781
|
2
|
0,982
|
0,0133
|
294
|
0,000514
|
0,0864
|
3
|
0,982
|
0,0115
|
294
|
0,000457
|
0,0841
|
Cálculos:
Ejemplo:
Media y error de nuestro valor de R:
Nuestro valor de R: 0,083 ±0.04 atm×L/mol×K (No me deja ponerlo en forma de fracción)
Este es nuestro valor de R y su error.
Comparación con el
valor real:
0,083-0,082=
0,001
Si comparamos nuestro valor de R con el real, podemos observar como el error se encuentra en las milésimas. Concretamente estos dos valores se diferencian en una milésima.
Si comparamos nuestro valor de R con el real, podemos observar como el error se encuentra en las milésimas. Concretamente estos dos valores se diferencian en una milésima.
Evaluación:
Hemos encontrado varias posibles
fuentes de error, sobre todo a la hora de tener que obtener los datos:
Problema
|
Posible solución
|
El termómetro que hemos usado no era
muy preciso, dejando a un lado que a la hora de mirarlo era complicado
coincidir con la temperatura exacta, cada vez que lo movíamos o lo sacábamos
nos daba un valor diferente entre 20 y 23 ºC. Al final mientras que estábamos
haciendo los cálculos miramos que temperatura marcaba y nos salió 21ºC, este
fue el dato que utilizamos en los cálculos, lo pusimos en todos los intentos,
ya que el agua venía del mismo sitio y había estado expuesta a las mismas condiciones.
Este punto también puede afectar a la
hora de hallar la presión, ya que había que restarle a esta la presión que
ejercía el vapor de agua a la temperatura a la que se encontrase. De esta
manera si no tenemos un dato preciso de la temperatura, tampoco lo tendríamos
de la presión de vapor de agua, afectando así también al valor final de la
presión.
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Si queremos obtener una temperatura
más precisa, solo nos hace falta usar un termómetro más preciso. Por ejemplo
uno digital. Donde se puede mirar directamente la temperatura, eliminando así
la posibilidad de error en la persona que mira que temperatura marca.
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También hemos encontrado problema a
la hora de medir el volumen que ocupaba el Hidrógeno, ya que al tener que
igualar la probeta con el nivel del agua, teníamos que mirar que marcaba a
través del cristal del vaso de precipitado. De esta manera no se podía ver
claro la cantidad de volumen marcada, y si para verlo lo movías del nivel de agua, la cantidad variaba.
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Pensamos que para evitar este
problema se podía utilizar un vaso de precipitado un poco más chico de manera
que a la hora de verlo, el nivel del agua este al filo de este y la cantidad
marcada se pueda observar desde arriba, es decir, sin mirarlo a través del
cristal.
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Por último, podemos encontrar
problemas a la hora de hacer los cálculos, ya que hay muchos decimales y es
muy difícil encontrar el valor justo.
|
Nosotros hemos intentado que los
valores sean lo más precisos posibles, incluyendo cada decimal. Pero de todas
formas este punto es muy difícil de conseguirlo perfecto, ya que siempre
estará presente el error humano. Y aunque se incluyan los decimales y la
calculadora siempre puede haber algún error.
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REFERENCIAS:
