Ley de Avogadro

El volumen que ocupa un gas, cuando la presión y la temperatura se mantienen constantes, es proporcional al número de partículas nºde partículas y volumen.
¿Qué ocurre cuando varios gases ocupan el mismo volumen, a presión y la temperatura constante?
Objetivos

Comprobar la hipótesis de Avogadro.

Manejar el concepto de mol

Utilizar los conceptos de densidad, concentración y volumen molar de un gas


Amadeo Avogadro (1811) aventuró la hipótesis de que en estas circunstancias los recipientes deberían de contener el mismo número de partículas. En otras palabras, la hipótesis de Avogadro se puede enunciar:

"Volúmenes iguales de gases diferentes contienen el mismo número de partículas, a la misma presión y temperatura"

 

Desde Avogadro hasta nuestros días, la palabra partícula se emplea para designar tanto átomos como moléculas.

 

¿Cómo podemos saber cuántas partículas de una determinada sustancia pura hay en un recipiente? Basta con una balanza: se averigua la masa y se establece la siguiente equivalencia:
"6,023.1023 partículas de cualquier sustancia tienen una masa igual a su masa atómica o molecular expresada en g".¿Cuántas partículas hay?

EXPERIENCIA

1. Pon a prueba la hipótesis de Avogadro. A 0ºC tienes un matraz de 500,0 mL al que puedes añadir o sacar gas, una balanza que mide su masa y un manómetro que mide la presión. Si das al botón "tare" descontarás de tus medidas la masa del matraz.

Introduce gas en el matraz hasta una presión determinada; anota la masa de dicho gas. Repite la experiencia con los otros gases y comprueba que: si el volumen, la presión y la temperatura son constantes en todos los casos hay la misma cantidad de partículas (aunque las masas sean diferentes).

 

2. Para cada gas, calcula las siguientes propiedades en condiciones normales (0ºC y 760 mm de Hg). y determina cúales de éstas dependen de la naturaleza del gas. El matraz tiene un volumen de 500,0 mL:



 
Seleciona el Gas
Helio
Nitrógeno
Oxígeno
Neón
Cloro
Argón






¿Cómo se realizaría este experimento en un laboratorio?

El matraz tendría un tapón con una llave de paso triple que conectase con:
       -  una bomba de vacío que permitiera retirar el gas,
       -  un manómetro con el que medir la presión,
       -  una llave de paso múltiple que a su vez lo conectara con el tanque de gas con el que se desee trabajar

¿Cómo se añadiría el gas?: la llave de la bomba de vacío debería estar cerrada y la llave que comunica con el tanque de gas estaría mínimamente abierta para controlar con exactitud la presión deseada, visible en el manómetro (760 mm de Hg).

¿Cómo se mediría la masa de gas?: cuando la presión fuera la deseada (760 mm de Hg), se desconectaría de los diferentes instrumentos y con las tres llaves de paso cerradas se llevaría a una balanza donde se determinaría su masa, restando la masa del matraz (tara). ¡No podrían determinarse a la vez la presión y la masa! (aunque en esta simulación sí se haga). En la simulación los gases tienen color, lo que no ocurre en la realidad, a excepción del cloro que es de color verdoso.

¿Cómo se vaciaría el matraz?: se cierra la llave que conecta al tanque de gas y se abre mínimamente la llave de la bomba de vacío hasta que no quede nada de gas.


Ley de Boyle       gases: nº de partículas y volumen           Ley de Charles  Constante de los gases ideales


evaluación

 

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