¡Descarga Cinética Química Avanzada: Simulación de Difusión de Gases y más Guías, Proyectos, Investigaciones en PDF de Cinética Química y Catálisis solo en Docsity!
I. INFORMACIÓN GENERAL
ASIGNATURA
CINÉTICA QUÍMICA
AVANZADA
NIVEL
Unidad de organización Curricular
CICLO
ACADEMICO
JULIO 2022
DOCENTE RODNY PEÑAFIEL
INTEGRANTES
Patricio Chipantiza
Rosa Chiluiza
Angy Estrada
Yesenia Cunalata
Juan Lagua
Héctor Arias
II. INFORMACIÓN SOBRE LAS ACTIVIDADES PRÁCTICAS
Tema: DIFUSION Objetivos: Verificar el de los gases en el proceso de difusión. Modalidad: Virtual Tiempo de Duración: 1 hora Instrucciones: Disponer de una conexión estable de internet durante el desarrollo de la actividad. Reportar si el simulador a usarse no funciona. Enviar los datos obtenidos en el simulador a la auxiliar. Listado de equipo, materiales y recursos: Computadora con acceso a internet Simulador PhET Actividades por desarrollar:
- Ingrese a la página https://phet.colorado.edu/
- Haga click en SIMULATIONS / CHEMISTRY , luego hacer click en DIFFUSION, click en Play / Laws
La simulación de difusión permite a los estudiantes explorar cómo se mezclan dos gases. Experimentar con la concentración, temperatura, masa y radio para determinar cómo estos factores afectan la velocidad de difusión. Usar el centro de representaciones de caudal de partículas y masa para determinar cuándo el sistema alcanza el equilibrio. Simplificaciones del modelo
- Las colisiones de partículas a partículas se modelan como colisiones de esferas duras.
- Las flechas de tasa de flujo de partículas son proporcionales al número de partículas que han cruzado la línea media y tiene un promedio de tiempo superior a 300 ps. Realizar 8 variaciones en total de número de partículas, masa, radio y temperatura. Observar como varía el centro de masa, número de partículas y temperatura promedio. Determinar la tasa de flujo de cada partícula con el tiempo (graficar número de partículas, 𝑛, que han pasado el divisor en el tiempo, la tasa de difusión determinar cómo 𝑑𝑛/𝑑𝑡). Determinar el tiempo necesario para alcanzar el equilibrio. Explicar sus observaciones. **Responder lo siguiente
- Describir cómo se mezclan dos gases.** Los gases se mezclan unos a otros mediante la ley de difusión Graham, en la cual se menciona que a cierta temperatura las velocidades relativas son inversamente proporcionales a las raíces cuadradas de su densidad.
TIEMPO n 0 0 25 22 50 28 75 25 100 29 150 23 200 26 250 23 300 24 Grafica N1. Curva para 1 gas
m= y/x y 6 4 3 1 x 25 25 50 50 m= y/x 0,24 0,16 0,06 0, Tabla N2. Segunda simulación para 1 gas. CONDICIONES PARA 1 GAS NUMERO DE PARTICULAS 100 MASA 23 AMU RADIO 75 pm TEMPERATURA INICIAL 250 K TIEMPO n 0 9 25 45 50 53 75 54 100 50 150 56 200 50 250 45 300 48
Tabla N3. Tercera simulación para 1 gas. Nùmero de particulas 60 Masa 20 Radio atòmico 110 Temperatura inicial 300 Tiempo (t) Nùmero de particulas (n) 0 4 5 20 25 24 50 27 75 30 100 32 150 29 200 27 250 32 300 24 Grafica N3. Curva para 1 gas 0 5 10 15 20 25 30 35 0 50 100 150 200 250 300 350 Nùmero de particulas (n)
x 95 100 y 10 3 m=y/x 0 ,105263158 0, Tabla N4. Cuarta simulación para 1 gas. Numero de particulas 70 Masa 32 Radio atomico 125 Temperatura inicial 350 Tiempo (t) Nùmero de particulas (n) 0 0 5 10 25 29 50 32 75 35 100 40 150 39 200 38 250 33 300 36 Grafica N4. Curva para 1 gas 0 ; 0 5 ; 10 25 ; 29 50 ; 32 75 ; 35 100 ; (^40 150) ; 39 200 ; 38 250 ; 33 300 ; 36 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 0 50 100 150 200 250 300 350 Series
Azules m= y/x y 8 2 x 25 50 m= y/x 0,32 0, Rojas m= y/x y 9 10 2 x 25 25 50 m= y/x 0,36 0,4 0,
Tabla N6. Sexta simulación para 2 gases. CONDICIONES PARA 2 GASES NUMERO DE PARTICULAS 140 110 MASA 18 28 AMU RADIO 130 110 pm TEMPERATURA INICIAL 250 350 K TIEMPO n azul n rojo 0 0 0 25 50 28 50 63 46 75 72 50 100 75 42 150 72 58 200 71 53 250 69 54 300 70 54
Tabla N7. Septima simulación para 2 gases. Nùmero de particulas (Azules) 60 Masa 20 Radio atòmico 110 Temperatura inicial 300 Nùmero de particulas (rojas) 60 Masa 20 Radio atòmico 110 Temperatura inicial 300 Tiempo (t) Nùmero de particulas azules (n) Nùmero de particulas rojas (n) 0 0 0 25 18 4 50 23 4 75 26 7 100 30 9 150 29 14 200 35 13 250 34 14 300 32 9
Azules x 5 25 50 y 25 4 6 m=y/x 5 0,16 0, Rojas x 25 50 50 y 3 5 1 m=y/x 0,12 0,1 0, 0 ; 0 25 ; 18 50 ; 23 75 ; 26 100 ; (^30150) ; 29 200 ; (^35250) ; 34 300 ; 32 0 ; 0 25 ; 450 ; 4 75 ; 7 100 ; 9 150 ; (^14200) ; 13250 ; 14 300 ; 9 0 5 10 15 20 25 30 35 40 0 100 200 300 400 Nùmero de particulas azules (n) Nùmero de particulas rojas (n)
Azules x 25 25 50 y 21 3 2 m=y/x 0,84 0,12 0, Rojas x 25 50 50 y 18 9 1 m=y/x 0,72 0,18 0, Conclusiones:
- Qué dificultades encontró en la realización de la práctica. El uso de un simulador virtual de entornos relacionados a procesos químicos es una herramienta que permite un entendimiento con mayor eficacia y efectividad de los temas estudiados, a pesar de las ventajas que ofrecen estos recursos digitales, se pueden mencionar ciertas dificultades encontradas en el desarrollo de la practica: Diferencia entre difusión, contra difusión y efusión. Manejo del software. Conocimiento de la interfaz (Fredes et al., 2012).
- Proponga alternativas de mejora para sobrellevar las dificultades. Mayor estudio previo sobre el tema. Inducción sobre el manual de manejo del software (Contreras et al., 2010)
- Explique cómo esta actividad ha contribuido a la compresión de la materia de asignatura. Mediante el uso de este simulador, pudimos comprender mejor el concepto de difusión, entendiendo el propósito del simulador representando por las cajas y las moléculas que interactúan allí.
- Proponga mejoras para que la práctica aporte de mejor manera a la compresión de la asignatura. Familiarizar el tema a tratare en la práctica, así como los equipos y reactivos a usar. Información sobre sobre manual de uso de los equipos, así como procedimiento y errores que se pueden cometer. Emplear apoyo audiovisual sobre la práctica que se va a realizar. Recomendaciones: Recuerde citar la fuente bibliográfica de la información obtenida. Utilice Tablas y Figuras para representar series de datos, debidamente identificadas como Tabla 1, Tabla 2, Figura 1, Figura 2, etc., como corresponda en forma
secuencial; etiqueta de tablas en la parte superior de la tabla y etiqueta de figuras en la parte inferior de la figura. Si la información obtenida en una Tabla o Figura provienen de una fuente bibliográfica, cite la fuente de la información. Bibliografía: Levine, Ira N., 2014, Principios de Fisicoquímica, Sexta edición, McGRAW-HILL, Education, México, D.F. Brown, Theodore L; Lemay, H. Eugene; Bursten, Bruce E; Murphy, Catherine J; Woodward, Patrick M. (2015), Química: La ciencia central, 12ªEdición, PearsonEducación, Ciudad de México, México Chang, Raymond; Goldsby, Kenneth A., (2017), Química, 12ª Edición, McGraw Hill Interamericana, Ciudad de México, México PhET. (2002). Disponible en: https://phet.colorado.edu/ Notas:
