PRODEMIMENTO EXPERIMENTAL Determinação da massa molar de um gás: 1.Um isqueiro da marca BIC foi pesado na balança semi-analítica com até duas casas decimais. E a massa foi anotada na folha de dados. 2. Um tubo de borracha foi conectado na saída de gás do isqueiro. 3. A proveta foi mergulhada na bacia com água até mais ou menos 2/3 de seu volume, e invertida de modo que ficou completamente cheia com água. 4. A temperatura da água foi medida com ajuda de um termômetro. 5. Enquanto um componente da equipe segurava a proveta outro colocou a extremidade da mangueirinha dentro da proveta, e segurando o isqueiro apertou o gatilho lentamente de modo a liberar o gás. 6. O gás foi coletado até que se igualou o nível do volume dentro da proveta com o nível fora da mesma. Desse modo as pressões interna e externa serão iguais. 7. O volume do gás foi lido direto na proveta. 8. Após esse procedimento o isqueiro foi pesado novamente. 9. Esse procedimento foi feito três vezes. 10. Com os resultados obtidos a massa molar do gás pode ser calculada. RESUTADOS E DISCUSSÃO Parte A do Experimento: A primeira parte do experimento consistiu na determinação da massa molecular do gás butano coletado de um isqueiro (BIC).4mmHg então.15 = 301. Procedimento Massa do isqueiro antes(g) Massa do isqueiro depois(g) Volume deslocado (mL) 1° 18. Considerando ainda que a constante do gases é R = 0. Já que se considera que a pressão atmosférica no momento do experimento era de 1atm ou 760mmHg. a pressão exercida pelo gás na coluna d’água dentro da proveta foi de 731.082057 atm. m: massa do butano.5 71 3° 18. . V: Volume.31 71 Para calcular a massa do butano é necessário conhecer algumas equações: P: Pressão (Pressão atmosférica menos a pressão de vapor da água). T: temperatura.85 18. MM: massa molar do butano. Tabela 1: Massa do isqueiro e volume de água deslocada na proveta.L.68 18. R: Constante dos gases.15K (temperatura da água medida com termômetro no momento da experiência) obtêm-se pela expressão acima o resultado para a massa molar do gás butano. seguindo o anexo da apostila a pressão de vapor da água a essa temperatura é igual a 28. n: número de mols.mol-1 e a temperatura T = 28+273.K-1.6mmHg.5 18.68 71 2° 18. a partir do volume d’água deslocado numa proveta. Assim: Como a temperatura medida na hora do experimento era de 28°C. 19 Massa Molar (g/mol) 61.962 0. . Esses erros podem ter ocorrido pela má precisão da bureta e do termômetro.18 0. a perda de massa de gás devido algum deslizes na conexão entre o isqueiro e a mangueira que conduzia o gás à proveta.52 Os dados obtidos experimentalmente não foram iguais ao verdadeiro valor da massa molecular do butano.962 Volume(mL) 71 71 71 Massa(g) 0. Procedimento 1° 2° 3° Pressão (atm) 0. o operador pode ter estrangulado a mangueira ocasionando vazamento de gás na outra extremidade e o gás pode ter sido liberado rapidamente ocasionando assim uma perda na massa pelo congelamento do gás no bico do isqueiro. Procedimento 1° 2° 3° Erro absoluto 3. e da má conexão da mangueira com isqueiro devido o diâmetro da mangueira ser maior que o diâmetro de vazão do gás do isqueiro.Tabela 2: Massa molar do gás butano calculado com os valores obtidos experimentalmente. Tabela 3:Erro absoluto e sistemático da massa molar do butano.05 12.51 7. Isso se deve principalmente aos erros operacionais tais como: a presença de ar na proveta devido a má manipulação no preenchimento da mesma.74 A massa molecular do butano C4H10 é 58g.17 0. Comparamos os resultados obtidos determinando o erro relativo em porcentagem. As fórmulas que nos permite calcular o erro relativo em porcentagem são: e – Sendo os valores experimentais de massa molecular encontrados na tabela 2.74 Erro relativo(%) 6.12 10.51 65.962 0. fazendo assim com que não se retirasse todo o ar nela contido. podemos supor a ocorrência de erros instrumentais.28 18.E o valor aceito é igual a massa molecular do butano(58gmol-1).12 68.mol-1. Como os volumes de água deslocada foram os mesmos nos três experimentos realizados por diferentes analistas. Parte C do experimento: A terceira parte do experimento é a determinação do teor de carbonato numa amostra.1g --------------------------------. A determinação do teor de carbonato na amostra foi feita através da seguinte reação: CaCO3(s) + 2 HCl CaCl2(aq) + CO2(g) + H2O(l) A temperatura da água medida no momento do experimento foi de 28°C.3241g ----------------------------------. a pressão diminui assim a tendência de escape aumenta fazendo com que a água entre em ebulição em menos de 100°C.44g 0. Procedimento Massa de CaCO3(s) (gramas) Volume (mL) 1° 0.3558 71 De acordo com a estequiometria da reação as massas de gás carbônico (CO2 ) que seriam produzidas a partir da reação com as massa pesadas de CaCO3(s) são calculadas do seguinte modo: CaCO3(s) + 2 HCl CaCl2(aq) + CO2(g) + H2O(l) 110. explicito para o procedimento 1.e constatamos que com o aumento do volume. Tabela 4: Massa de CaCO3 e volume de água deslocado.3241 70 2° 0.3340 71 3° 0.Parte B do experimento: No experimento B observamos o efeito da pressão no ponto de ebulição da água fazendo com que um pequeno volume de água entrasse em ebulição dentro de um a seringa a uma temperatura de 60°C.1424 gramas Desse modo obteve-se os valores teóricos que deveriam ser alcançados. isolando a massa na equação dos gases ideais .xg ______________________________________________________ x = 0. Os valores experimentais foram calculados utilizando a lei dos gases ideais conforme abaixo. Os resultados da massa teórica e massa experimental encontram na tabela abaixo.assim: Teor de carbonato = * 100 Tabela 5: Massa teórica e massa experimental de CO2.1468 0. A diferença no teor de carbonato numa amostra pode ter ocorrido devido a erros operacionais semelhantes ao experimento A.5702 86. de gás carbônico Como um mol de carbonato que reage forma um mol de CO2 pode –se calcular o teor de carbonato na amostra pelos dados de CO2 . onde pode ter ocorrido a má manipulação dos equipamentos. Podemos dizer também que no experimento C ocorreram erros qualitativos .1424 0. Sendo que no experimento C pode ter ocorrido a má manipulação da amostra na pesagem. no transporte até o kitassato e também no momento em que CaCO3 é adicionado ao HCl deixando parte do gás produzido na reação escapar.1247 2° 0. Procedimento Massa teórica de CO2 em gramas Massa experimental de CO2 em gramas Teor de carbonato na amostra em % 1° 0.9592 Analisando a tabela observa-se uma diferença entre os valores teóricos e os valores experimentais das massas de gás carbônico. onde a amostra de CaCO3 poderia estar impura interferindo na formação do gás produzido pela reação com HCl por conseqüência interferindo no volume mensurado do gás.1716 88.1422 0.1265 3° 0. . Sem descartar os erros pessoais de análise de equipamento ocasionados devido à precisão dos mesmos.1265 87. 3) Por que a pressão de vapor da água varia com a temperatura? R: A pressão de vapor da água varia com a temperatura de modo que quanto maior a temperatura maior a pressão de vapor. essa diminuição na pressão já não o “segura” mais na fase líquida então ele passa para o estado gasoso absorvendo energia calorífica da vizinhança do sistema. componentes de maior abundância na atmosfera. Por isso se tem que liberar o gás devagar para que o bico do isqueiro não congele.sendo a pressão um dos fatores principais de uma substancia estar em estado líquido. 4) Explique por que a água entre em ebulição a uma temperatura bem abaixo do ponto usual de ebulição da água?(100°C e 1atm) R: Porque o que mantém a água no estado líquido é a pressão exercida sobre suas moléculas. 2) Por que é necessário subtrair a pressão de vapor da água ? R: É necessário subtrair a pressão de vapor da água. . pois para fazer o cálculo da massa molecular do butano é necessário saber que pressão esse gás está realizando na coluna d’água. porque com a absorção da energia calorífica se tem uma diminuição da temperatura. Isso porque quanto maior a temperatura maior é o numero de moléculas que tem energia suficiente para escapar da interação com as moléculas vizinhas. esse vapor também vai exercer uma pressão na coluna d’água daí então a necessidade de subtrair esse valor. principalmente nitrogênio e oxigênio. algumas bolhas se formam. 6) Esta demonstração funcionaria com outro liquido? R: Sim. mas também há vapor de água. assim com a diminuição da pressão a tendência de escape aumenta e ela ebuli em condições abaixo das normais. 5) Por que bolhas de ar aparecem antes que a temperatura atinja o ponto ebulição? R: A solubilidade dos gases diminui com o aumento da temperatura. quando aquecemos a água. Assim. pois a diminuição da pressão em qualquer liquido faz com que seu ponto de ebulição diminua. Como dentro da proveta há o gás butano.Questionário 1) Como você pode explicar que o butano é um líquido no isqueiro e um gás quando coletado? R: O butano dentro do isqueiro esta sob uma pressão muito grande que o impede de passar para o estado gasoso. quando ele é coletado há uma queda de pressão. 8/0.70.7-3.5./.08906:42097..4 6:0807.82./.4..8.508.4.47/4.42.2574/:/.88.70.42.%¾% %f¯f¾% I¯ %¯% 0.82.88.797/.8/0E8. f. .486:0/0.%¾%¾jnfnf f¾ ¾ ° ¯ .3.:.8 7 ..808/0.4314720 .07.06:. 8 ...0/20394 J J 84.4574.0 8048.2807..88.8147. .8.8 088024/44-90.808/0./48 8 .7.6 ****************************************************** 7.2.-.0/48.3/4.4 05.945.4/48.3/4.2.2.3..470890O7./48:9.470805072039. 90O7.24897. 90O7.7-43.88.:224/0 49047/0.943.4 03.4397..8 708:9.88.882 %.7-3.7-43.88. ./0 9n ¯ ° . 0 2. 2.9.23. /0 E8 .f¾¾f nf ..01472.05072039.02.946:070.4 424:224/0. 05072039.-0.-0.-.5048/../48 /.../48/0 ...88. f¾¾f ½ ¯ °f . ¯ f¯f¾ . 203944.42 547 .7 %047/0.9.88.3908 .8/0.2 07748 6:./4.02 34 97./4570.79.7 !4/0248 /07 9.477/4 /0.48 43/0 ...4 /0.4 050720394 43/054/09074.35:.4:20 2038:7.4/4806:5.8 /0 E8 .2-F2 34 2420394 02 6:0.. 2E 2. 508.. 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