DETERMINACION DEL PESO MOLECULAR EN UN LIQUIDO FACILMENTE VAPORIZABLEUniversidad del valle Facultad de ciencias naturales y exactas Departamento de química Santiago Cali, Diciembre 17 del 2013 Juan David Ortega 1329842 (
[email protected]) Stefania Duran 1228923 (
[email protected]) RESUMEN En la práctica se adaptó un balón aforado con ayuda de un papel aluminio y un caucho, para que no se escapara el gas del líquido problema, al papel se le hizo un pequeño agujero con el fin que adquiriera la misma presión atmosférica del ambiente. Seguidamente a un vaso de precipitado de 400 mL se le agrego determinada cantidad de agua, con el balón aforado dentro, de tal manera que el agua no llenara por completo el vaso y pudiera calentar el vaso con la ayuda de una plancha de calentamiento y unas pinzas con nuez se logró realizar el montaje (Ver Figura 1). Esto para poder obtener el peso del líquido condensado del vapor, la temperatura de ebullición del líquido problema la cual era menor a la temperatura de ebullición del agua. Finalmente se hallo el volumen del balón donde se contenía el gas con ayuda de una probeta, llenando de agua completamente el balón y envasara en la probeta. Con estos datos se logra aplicar la ecuación de los gases ideales y así hallar el peso molecular de la sustancia. INTRODUCCIÓN El estado más simple de la materia es el estado gaseoso, una forma de la materia que llena cualquier recipiente en el que está contenida. Resulta útil considerar un gas como un conjunto de moléculas (o átomos) en movimiento aleatorio continuo, con velocidades medias que se incrementan cuando la temperatura se eleva. Un gas difiere de un liquido en que, excepto durante las colisiones, sus moléculas se hallan muy separadas unas de otras y se mueven según su trayectoria mayormente no afectadas por (1) las fuerzas intermoleculares . El comportamiento de los gases es razonablemente simple cuando se considera en el nivel molecular y, como resultado, es fácil de entender. Permite describir cualitativamente las propiedades de los gases en términos del comportamiento de las moléculas que los constituyen. Lo que es aún más impresionante es que permite describir las propiedades de los gases cuantitativamente mediante modelos matemáticos simples (2). La ley de los gases ideales es una expresión que muestra como la presión de una sustancia, en este caso, un gas se relaciona con la temperatura, el volumen y la cantidad de la sustancia en la muestra. Un gas hipotético que cumpla la ley de los gases ideales bajo todas las condiciones se llama un gas ideal (3). PARTE EXPERIMENTAL Al iniciar la práctica se pidió pesar el balón aforado con la tapa de aluminio adaptada con el caucho. Luego de pesar el balón más la tapa, y de realizar un agujero en la tapa del balón aforado, se pasó a realizar un montaje para determinar el peso molecular del líquido volátil, para esto se utilizó una pinza con nuez que suspendida el balón dentro de un vaso de precipitado de 400 mL que fue llenado con cierta cantidad de agua , para ser calentado suavemente hasta la ebullición, para acelerar el proceso se agregaron una piedras de ebullición que permitieron un calentamiento más rápido del agua (Ver Figura 1), cuando el agua alcanzo el punto de ebullición y se midió la temperatura de ebullición de liquido problema arrogo una temperatura (Ver Tabla1). CÁLCULOS Y RESULTADOS. 1 podemos hallar este valor.8 mL 0. divido por la masa molar.8 mL Temperatura de ebullición del 61 ºC liquido problema Con la ayuda de un buscador en internet (meteoprog) se determinó que la presión atmosférica para Santiago de Cali. (6) Al tener estos datos es posible determinar varios datos que podemos hallar por medio de la ecuación del gas ideal (Ecuación. Datos Experimentales Peso del balón más tapa 65.1088 L a) El número de moles del vapor. R es la b) Así mismo teniendo en cuenta esto se puede deducir que el número de moles es igual al peso del gas. donde P es presión. para hallar los datos que se piden en la guía. para poder conocer el volumen de este.Luego se dejó hervir el sistema por unos minutos más. Tabla 1) DATOS. Ecuación 1.34 g Peso del balón más tapa y 65. (Ver. utilizando la Ecuación. Pv= nRT Figura 1. constante de los gases y T es la temperatura absoluta. n es el número de moles. Tabla 1. Ec. se dejó enfriar y secar para luego ser pesado y poder determinar el peso del compuesto vaporizado.1 .63 g más liquido (condensado del vapor) Peso del liquido condensado 0. P= 748mmHg 0.98 atm T= 61 ºC 334. V es el volumen del recipiente. Ecuación del gas ideal Pv = nRT Así esta ecuación permite determinar el número de moles y la masa molar del líquido. el día 09 de Diciembre del 2013 era de 748 mmHg. Montaje para determinar el peso molecular de un líquido volátil. se retiró el balón del baño. Tabla 1) Finalmente se llenó el balón completamente con agua.29 g del vapor Presión atmosférica 748 mmHg Volumen del balón 108. 2 k V= 108. M. (Ver. por medio del despeje. W. 1). en vez de n en la ecuación de los gases ideales. Es importante tener en cuenta los factores atmosféricos como la presión del medio. el volumen. y otras variables es necesario manejar correctamente la ecuación de los gases ideales. pueden afectar las vías respiratorias. permitiendo que se escape el gas que está adentro. REFERENCIAS 1. este proceso no es factible para todos los líquidos. sin embargo. 3. por esta razón se debe de trabajar con mucho cuidado. El agujero se hace para regulara la presión. John C. WEAVER. los gases a presiones cercanas a 1 atm o menos y temperaturas cercanas a la ambiental suelen tener un comportamiento casi ideal. con el fin de que la presión del balón sea igual a la presión atmosférica. cuando se calientan sus vapores pueden alcanzar una fuente de inflamación y causar explosiones.. ya que el punto de ebullición de algunas sustancias no tienen el mismo punto de ebullición del agua. ¿Cuál es el objeto del pequeño agujero en el centro de la tapa hecha en el papel de aluminio? R/. Quimica y reactividad quimica. cantidad de moles. Se pueden presentar errores por distintos factores como: la mala calibración de la pesa. QuimicaFisica. A la hora de poner en práctica la ecuación de los gases ideales. temperatura. antes de calentar un solvente se deben conocer sus propiedades químicas. KOTZ. la cual me relaciona todas estas variables. o el derramamiento de la solución problema durante el proceso de medición. TREICHEL. (4) PV = ( ) RT RESPUESTAS Y PREGUNTAS 1. presión. el volumen de una muestra de un gas puede ser aumentado o disminuido considerablemente modificando la presión o modificando la temperatura.. Gabriela C. aunque el gas ideal no existe. pp. CONCLUSIONES El estado gaseoso tiene propiedades que lo caracterizan y diferencian de los otros estados de la materia. Por ejemplo. 6a edición. ¿Qué posibles errores experimentales podrían influir en la determinación del peso molecular? ¿Podría aplicarse este método a toda clase de líquidos? R/. Paul M. Ed. piel y ojos si se están en contacto con ellas. de modo que PV = nRT lo describe adecuadamente. De Paula. 2. Médica Panamericana.DISCUSION Los gases difieren marcadamente de los líquidos y de los sólidos en muchos aspectos. se sustituye w/M. 3 2. 2008. (5) Los gases tienden a ocupar totalmente todo el espacio que les sea asequible y se adaptan fácilmente a los cambios de forma del recipiente que los contenga La ecuación PV = nRT se llama ley de los gases ideales y describe el comportamiento de un gas “ideal”. manejar las diferentes relaciones y despejes algebraicos de la ecuación de los gases ideales es importante. Como la cantidad (n. Cuando se calientan esta clase solventes como la acetona y alcoholes estos son inflamables. . dejar mal tapado el balón. 8a edición. el recipiente que los contiene. Por otra parte los volúmenes de los líquidos y de los sólidos cambian poco modificando la presión y la temperatura. entre otros. ATKINS. mol) de un compuesto está dada por su masa (w) dividida entre su masa molar (M). a la hora de calcular una variable desconocida. y para determinar. ¿Qué precauciones se deben tener para el calentamiento de solventes? R/.. WEAVE. John C. Peter W. 4.3. Ed. 6. 1973. Ed. Pp. Ed. Gabriela C. 5. HEPLER. Química y reactividad química.A. CengageLearning Editores. Loren G. TREICHEL. 2005. Médica Panamericana. Reverté S. 473 ATKINS. Pp. 135 KOTZ.meteoprog. 2005. Paul M.com. JONES. 2006.. 6ª edición. 482. principios de química. Cengage Learning Editores. Pp.. Pp. Loretta.co/es/weat her/Cali/ [Fecha de consulta: 09/Dic/2013] . Principios de química: los caminos del descubrimiento. 83 http://www. 3a edición.