Practica 3 Quimica Aplicada

Instituto Politécnico Nacional

Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica

Ingeniería en Control y Automatización

Laboratorio de Química Aplicada

Profesor:

Práctica No.3 Determinación del peso molecular.

Grupo: 2AM3

Equipo: 3

Integrantes:

Índice.

Objetivo…………………………………………………………………………………….. 3

Consideraciones teóricas …………………………………………………………….. 3

Materiales…………………………………………............................................... 5

Procedimiento..………………………………………………………………………….. 5

Cuestionario..…………………………………………………………………………….. 6

Observaciones..………………………………………………………………………….. 9

Conclusiones..……………………………………………………………………………. 10

Bibliografía..………………………………………………………………………………. 11

Objetivo: determinar el peso molecular de un gas con datos experimentales a partir de la ecuación general del estado gaseoso y la de Berthelot.

Consideraciones teóricas.

Propiedades de los gases: los modelos mecánicos de los gases han sido unos de lo mayores incentivos hacia la experimentación. El estudio elemental de los gases o sustancias en estado gaseoso nos permite determinar que estas sustancias no poseen una forma geométrica y que además, ocupan completamente el recipiente que los contiene; los gases son fácilmente compresibles y presentan la característica de ejercer presión sobre las paredes del recipiente en que se encuentran, lo cual les permite expenderse con facilidad.

También se ha encontrado que al aumentar la temperatura de un gas que está dentro de un recipiente cerrado, aumenta considerablemente la presión.

los gases se componen de partículas pequeñas y la distancia promedio entre ellas es tan grande que el volumen real que ocupa es despreciable comparado con el vacío que se encuentra entre ellas.

No existen fuerzas de atracción o repulsión entre las partículas que forman un gas y se puede considerar que se comportan como masas muy pequeñas.

Las moléculas están en rápido y continuo movimiento errático y constantemente chocan unas con otras o con cualquier objeto de su ambiente; por ejemplo, al chocar con las paredes de un recipiente. Como resultado de este movimiento, las partículas poseen una energía cinética.

E_(c=1/2 mv^2 )

Donde (m) es la masa y (v) la velocidad de las partículas.

Las colisiones no causan pérdida neta de la energía cinética total de las partículas, de las que se dice son perfectamente elásticas.

Ecuación general del estado gaseoso: se ha estudiado la influencia que tienen entre si la presión, la temperatura y el volumen, concluyendo que efectivamente uno es función de los otros dos, por lo tanto: a) cuando el volumen permanece contante: al aumentar la temperatura aumenta directamente la presión.

b) cuando la presión permanece constante: al aumentar la temperatura, aumenta directamente el volumen.

Matemáticamente: si V=constanteTαP

si P=constanteTαV

Al quitar e signo de proporcionalidad y despejar la nueva constante obtenemos la siguiente expresión

kT=PV ∴k=PV/T

Si se lleva una misma masa gaseosa a diferentes condiciones, por ejemplo, inicial y final, la ecuación toma forma:

(P_1 V_1)/T_1 =(P_2 V_2)/T_2

Que representa la ecuación general del estado gaseoso y en ella quedan contemplados los tres parámetros que determinan el comportamiento de los gases.

Si en la ecuación:

k=PV/T

a la constante “k” sustituimos por “nR”, donde “n” es el número de moles y “R” es la constante universal de los gases ideales, entonces obtenemos la ecuación:

PV=nRT

Esta ley es válida para la mayoría de los gases dentro de ciertos límites de presión y temperatura.

Ecuación modificada de Berthelot:

PV=nRT[1+(9PT_c)/(128P_c T) (1-(6T_c^2)/T^2 )]

Materiales.

MATERIAL. REACTIVOS.

1 matraz balón de fondo plano de 500cm3 con tapón de hule bihoradado.

1 tubo de vidrio de 20 a 35 cm de longitud cerrado en un extremo.

1 tubo de vidrio de 90o.

2 Pipetas graduadas de 10cm3.

1 mechero, anillo y tela c/asbesto.

1 pinza doble para bureta.

1 termómetro.

1 micro botella.

1 balanza digital.

Tubería de hule.

Algodón Cloroformo (CHCl3)

Tetracloruro de carbono (CCl4)

Procedimiento.

Monte el aparato como se muestra en la figura 1. Introduzca un pedazo de algodón en el fondo del tubo A para evitar que se rompa al dejar caer la micro botella que contiene la muestra.

Calentar a ebullición el agua contenida en el matraz (el nivel tocara ligeramente el tubo A) cuyo tapón deberá tener una salida para vapor. Estando en ebullición, ponga el nivel del agua contenida de manera que el pinto C indique cero. Esto se puede lograr subiendo o bajando una u otra pipeta.

Introduzca la micro botella abierta que contiene la muestra (de una o dos gotas, previamente pesadas) en el tubo A y conecte el codo B inmediatamente, presionando para evitar fugas. Procure hacer la operación lo más rápido posible.

Anote el máximo volumen desplazado en la pipeta C, esto será cuando todo el líquido en la micro botella haya pasado al estado gaseoso.

Quite la manguera de hule que une a B con C y tome la temperatura del espacio libre en la pipeta c (como la punta del termómetro no entraba en el espacio de la pipeta se tomó la temperatura del extremos de la manguera de hule conectada a la pipeta c).

Figura 1.

Cuestionario.

Anote sus resultados experimentales obtenidos.

CCl4 CHCl3

m muestra g 0.122 0.040

T Co 28 27

V desplazado cm3 2.7 5.2

considerando comportamiento ideal, calcule el peso molecular de la sustancia problema:

PV=(m/M)RT

P=585mmHg-P_(vapor de agua)

T Co Pvapor de agua mmHg

27 26.8

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