Laboratorio Determinación DEL PESO Molecular DE UN Líquido Volatil PDF

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DETERMINACIÓN DEL PESO MOLECULAR DE UN LÍQUIDO VOLATILNombre : Yohan Camilo Torrado Ascanio Código : 11929541. Introducción Un gas ideal es un gas teórico compuesto de un conjunto de partículas puntuales con desplazamiento aleatorio, que no interactúan entre sí. El concepto de gas ideal es útil porq...

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DETERMINACIÓN DEL PESO MOLECULAR DE UN LÍQUIDO VOLATIL Nombre: Yohan Camilo Torrado Ascanio Código: 1192954

1. Introducción Un gas ideal es un gas teórico compuesto de un conjunto de partículas puntuales con desplazamiento aleatorio, que no interactúan entre sí. El concepto de gas ideal es útil porque el mismo se comporta según la ley de los gases ideales, una ecuación de estado simplificada, y que puede ser analizada mediante la mecánica estadística. En condiciones normales tales como condiciones normales de presión y temperatura, la mayoría de los gases reales se comporta en forma cualitativa como un gas ideal. Muchos gases tales como el nitrógeno, oxígeno, hidrógeno, gases nobles, y algunos gases pesados tales como el dióxido de carbono pueden ser tratados como gases ideales dentro de una tolerancia razonable. El modelo de gas ideal tiende a fallar a temperaturas menores o a presiones elevadas, cuando las fuerzas intermoleculares y el tamaño intermolecular es importante. También por lo general, el modelo de gas ideal no es apropiado para la mayoría de los gases pesados, tales como vapor de agua o muchos fluidos refrigerantes.1 Los gases ideales son unas sustancias hipotéticas que se constituyen en una herramienta clave para el estudio de distintos procesos y ciclos termodinámicos. Se emplea igualmente el modelo de los gases ideales en la elaboración de los balances de masa y energía involucrados en las operaciones físicas y en los procesos químicos que tienen lugar en las industrias del mismo nombre. Sin embargo, el manejo puramente mecánico que se hace de la ecuación: PV = nRT. Donde P es la presión del gas, T es su temperatura, V es su volumen, n es su número de moles y R es la constante de los gases (0.082 atm l K-1 mol-1).2 Volviendo a las condiciones en las que tiene que encontrarse un gas para que esta relación sea cierta, se trataría de aquellas en las que las moléculas del gas se encuentran tan separadas entre sí que las interacciones entre ellas se vuelven insignificantes. Estaríamos hablando de gases a presiones bajas y temperaturas altas3

Dependiendo de la temperatura, el volumen, la cantidad y el tipo del gas presente, la medición de la presión del gas puede diferir de la que se calcula con la ecuación de los gases ideales.4

2. Objetivos -

Objetivo general



Aplicar la ley de los gases ideales en la determinación del peso molecular de un líquido volátil.

-

Objetivos específicos

 

Comprender en qué consiste el Método de Dumas. Conocer la importancia de los conceptos de mol, temperatura, volumen y presión. Determinar el porcentaje de error obtenido comparando el valor teórico con el valor experimental del peso molecular.



3. Referencias 1. Thermodynamics: An Engineering A654proach (Fourth Edition) 2. RIOS A., L., & MUSTAFA IZA, Y. (2007). GASES TERMODINAMICOS.

3. FISICOQUÍMICA. Levine, I. N. McGraw-Hill. 1991 osdeQuí mi ca.–2011 4. Chang,Raymond.Fundament 4. Discusión de los resultados

IDEALES:

DIAGRAMAS

Peso molecular del Erlenmeyer + papel + liga (pi) Peso molecular del Erlenmeyer + papel + liga + liquido condensado (pf) Masa del vapor (g) (pf-pi) Temperatura de ebullición del agua (°k) Presión atmosférica (atm) Volumen Erlenmeyer (L) Peso molecular (g/mol) Error Experimental

51,25 g 51,49 g 0,24 g 371,65 0,996 0,15 48,9861 g/mol 2,04 %

Datos: m1: 51,25 g

m2: 51,49 g

t= 371,65 °k

v= 0,15 L

peso molecular Pm= mRT / PV Pm= (51,25 g - 51,49 g) (0,08205 atm*L/mol* °k) (371,65 °k) / (0,996 atm) (0,15) Pm= 48,9861 g/mol

Error experimental Error experimental= (𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉 𝑉𝑉ó𝑉𝑉𝑉𝑉 − 𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉 𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉 𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉/ 𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉 𝑉𝑉ó𝑉𝑉𝑉𝑉) ∗ 100 Error experimental= (46,07 g/mol – 48,9861 g/mol) / (46,07 g/mol) * 100 Error experimental= 2,04 %

5. Cuestionario

1. De acuerdo al % de error obtenido ¿cuáles son las posibles fuentes de error cometidas en la práctica realizada? Rta: las posibles fuentes de error tal vez se deban a una mala toma en la temperatura o errores al tomar el peso, también podrían haber fallas en el control de temperatura

2. Suponga que la práctica se hizo de manera precipitada y que no se alcanzó a vaporizar todo el líquido del Erlenmeyer ¿sería el peso molecular obtenido muy grande o muy pequeño en comparación con el valor teórico? Rta: el peso molecular obtenido debería ser mas grande por lo cual el error en la medición por consecuencia también lo seria. 3. ¿Por qué no puede determinarse el peso molecular del n-butanol con este método? Rta: no se puede determinar con este método debido a que el punto de ebullición de n-butanol es mayor a la del agua por lo cual es imposible aplicar este método para hallar el peso molecular 4. ¿El comportamiento del líquido utilizado en estado de vapor se asemeja más a un comportamiento de gas ideal o gas real? Justifique su repuesta. Rta: se asemeja al comportamiento de un gas ideal ya que el gas tiene presiones bajas, además hay una clara relación entre la temperatura y la presión.

6. Prelaboratorio

1. ¿A qué se le llama gas ideal? Un gas ideal es un gas teórico compuesto de un conjunto de partículas puntuales con desplazamiento aleatorio, que no interactúan entre sí. ... En condiciones normales tales como condiciones normales de presión y temperatura, la mayoría de los gases reales se comporta en forma cualitativa como un gas ideal 2. ¿Cuáles son las leyes de los gases ideales? De 2 ejemplos donde se aplique cada ley Los gases perfectos obedecen a tres leyes bastante simples, que son la Ley de Boyle, la ley de Gay-Lussac y la Ley de Charles. Estas leyes son formuladas según el comportamiento de tres grandezas que describen las propiedades de los gases: volumen, presión y temperatura absoluta. El comportamiento de los gases ha sido estudiado desde hace muchos años. En los siglos XVII y XVIII los globos de aire cliente despertaron un especial interés y y se realizaron diversos experimentos con el fin de comprender su funcionamiento. Ley de Charles Corresponden a las transformaciones que experimenta un gas cuando la presión es constante. Así tenemos que

Cuando la temperatura se acerca al cero absoluto, todos los gases tienden al mismo comportamiento. Ley de Gay-Lussac

Corresponde a las trasformaciones que sufre un gas ideal cuando el volumen permanece constante.

Ley de Boyle Corresponde a las transformaciones que experimenta un gas cuando su temperatura permanece constante.

La curva que describe el gráfico P versus Volumen, corresponde a una isotérmica, es decir a todos los puntos donde la temperatura es la misma.

Ejemplos: Ejemplo #1 Ley de gay-Lussac Tenemos un cierto volumen de un gas bajo una presión de 970 mmHg cuando su temperatura es de 25° C. ¿A qué temperatura deberá estar para que su presión sea 760 mmHg? Solución: Lo primero que debemos hacer es convertir los 25º C a grados Kelvin: T1 = (25 + 273) K= 298 K Respuesta: La temperatura debe bajar hasta los 233, 5º Kelvin. Si convertimos estos grados en grados Celsius hacemos 233,5 − 273 = −39,5 °C. Ejemplo #2 ley de Boyle Tenemos 4 L de un gas que están a 600 mmHg de presión. ¿Cuál será su volumen si aumentamos la presión hasta 800 mmHg? La temperatura es constante, no varía.

Solución: Como los datos de presión están ambos en milímetros de mercurio (mmHg) no es necesario hacer la conversión a atmósferas (atm). Si solo uno de ellos estuviera en mmHg y el otro en atm, habría que dejar los dos en atm. Aclarado esto, sustituimos los valores en la ecuación P1V1 = P2V2 (600 mmHg) *(4L) =800 mmHg*V2 Ponemos a la izquierda el miembro con la incógnita (600 mmHg) * V2 =800 mmHg*(4L) Despejamos V2 V2 = (600 mmHg) (4 L)/ (800 mmHg) V2 = 3 Respuesta: Si aumentamos la presión hasta 800 mmHg el volumen disminuye hasta llegar a los 3 L.

3. ¿En qué consiste el método de Dumas para la determinación del peso molecular de un líquido volátil? Este método se basa en la determinación de la densidad del vapor del compuesto en cuestión. Determina el volumen ocupado por un vapor a una temperatura superior a su punto de ebullición y determina la masa de ese vapor por pesada, restándole el peso del recipiente.

4. ¿Qué es un líquido volátil? De 5 ejemplos Un líquido es volátil cuando se evapora con mucha facilidad. Una sustancia volátil es un producto que tiene la propiedad de evaporarse en temperatura ambiente, pasa finalmente del estado líquido a gaseoso al estar en contacto con el aire, como por ejemplo el alcohol, la acetona, Aerosoles y gasolina, son líquidos muy volátiles.

7. Conclusiones En la practica se a aprendido como aplicar el método de sumas para hallar el peso molecular de sustancias volátiles, además se ha podido tener una apreciación más profunda sobre los gases ideales y sus diferencias con los gases reales.

8. Webgrafía https://www.liceopablonerudatemuco.cl/wpcontent/uploads/2020/05/QU %C3%8DMICA-8AVO-B%C3%81SICOGuia-leyes-de-Leyes_de_los_gases.pdf https://es.calameo.com/read/004098060b1d094fbd793 https://www.youtube.com/watch?v=JlADVSHTpqQ https://www.youtube.com/watch?v=f-wUS5iw0Jk https://www.youtube.com/watch?v=AzCqak9AtS4&t=324s...