Ley de la conservación de la masa y volumen molar



  1. Objetivos
  2. Principios teóricos
  3. Catalizador
  4. Conclusión
  5. Bibliografía
  6. Cuestionario

Objetivos

Determinar las relaciones que existen entre los pesos de lo cuerpos reacionantes y el de los productos.

Comprobar experimentalmente la Ley de la conservación de la Masa.

Determinar el volumen molar de un gas

Principios teóricos

Ley de la Conservación de la masa

Esta ley es conocida como "Ley de Lavoisier", explica un antiguo axioma de los químicos que estableció que "la materia no se crea ni se destruye".

Observando la reacción de oxidación del hierro (peso atómico 55.85) por el oxígeno (peso atómico 16.0) podemos ver que la masa total de los participantes en la reacción permanece invariable después de la transformación:

2Fe + O2 ( 2FeO

111,7 + 32,0 = 143,7

Ley de la conservación de la materia: en toda reacción

química, la masa de los cuerpos reacionantes es igual a

la masa de los productos de la reacción.

Volumen Molar

La variación periódica del tamaño de los átomos fue observada por Lothar Meyer, que determinó el volumen atómico o volumen molar como cociente entre la masa de un mol de elemento y su densidad.

Observa que el valor del volumen molar está relacionado con el volumen del átomo pero no se corresponde exactamente con éste ya que, entre otros factores, la densidad del elemento está determinada por su estructura cristalina (incluyendo los huecos entre átomos).Los diferentes elementos, al tener sus electrones en diferentes niveles, presentan volúmenes atómicos variables, pero también influye la carga nuclear: al aumentar el número de protones del núcleo, la atracción sobre los electrones se hace mayor y el volumen tiende a disminuir.

En un mismo periodo se observa una disminución desde los elementos situados a la izquierda del periodo, hacia los centrales, para volver a aumentar el volumen progresivamente a medida que nos acercamos a los elementos situados a la derecha del periodo. En un mismo grupo, el volumen atómico aumenta al aumentar el número atómico, ya que al descender en el grupo los elementos tienen más capas.

En general, cuando los elementos tienen volúmenes atómicos pequeños, los electrones del nivel más externo están fuertemente atraídos por el núcleo y, por tanto, son cedidos con gran dificultad. Por el contrario, los elementos de volúmenes atómicos elevados ceden sus electrones de valencia fácilmente, ya que la atracción nuclear es menor debido tanto a la mayor distancia como al efecto de apantallamiento de los electrones internos.

En condiciones normales (c.n.) cuando la temperatura es 0 ºC (273,15 K) y la presión 1atm (760 mm Hg). En estas condiciones 1 mol de cualquier sustancia gaseosa ocupa un volumen, denominado volumen molar, cuyo valor es

Presión de Vapor

La presión de vapor o más comúnmente presión de saturación es la presión a la que a cada temperatura las fases liquidas y vapor se encuentran en equilibrio; su valor es independiente de las cantidades de líquido y vapor presentes mientras existan ambas. En la situación de equilibrio, las fases reciben la denominación de líquido saturado y vapor saturado.

Las moléculas de la superficie del líquido que tengan una mayor energía escaparán de la superficie y pasarán a la fase vapor (evaporación) mientras que las moléculas del vapor chocarán con las paredes de la ampolla y entre sí, perderán energía y caerán al líquido (condensación). Inicialmente sólo se produce la evaporación, ya que no hay vapor; sin embargo, a medida que la cantidad de vapor aumenta y por tanto la presión, en el interior de la ampolla se va incrementando también la velocidad de condensación, hasta que, transcurrido un cierto tiempo, ambas velocidades se igualan. Llegado este punto, se habrá alcanzado la presión máxima posible en la ampolla (presión de vapor o de saturación), que no podrá superarse salvo que se incremente la temperatura.

El equilibrio se alcanzará más rápidamente cuanta mayor sea la superficie de contacto entre el líquido y el vapor, pues así se favorece la evaporación del líquido, del mismo modo que un charco de agua extensa, pero de poca profundidad, se seca más rápido que uno más pequeño, pero de mayor profundidad, que contenga igual cantidad de agua. Sin embargo, el equilibrio se alcanza en ambos casos para igual presión. La ecuación de Clausius-Clapeyron se utiliza para hallar la presión de un líquido a temperaturas distintas.