Determinación De Peso Molecular De líquidos Volátiles

UNIVERSIDAD INTERAMERICANA

Recinto de Bayamón

Departamento de Ciencias Naturales y Matemáticas

DETERMINACION DE LA MASA MOLAR DE UN LÍQUIDO VOLATIL

Experimento No. 8 QUIM 1111

Objetivos

1) Determinar la masa molar de un líquido volátil haciendo uso de la ley de gases ideales.

2) Utilizar medidas de volumen, presión y temperatura para determinar la masa molar de un gas.

3) Practicar el uso de conversiones relacionadas con las medidas de presión y temperatura.

Introducción

La masa molar de un líquido volátil se puede obtener usando la ecuación de gases ideales

(1)

donde P es presión, V volumen, T temperatura, n número de moles y R la constante universal de gases. Como masa molar, MM, es la masa de un mol de un elemento o compuesto, podemos escribir la ecuación

(2)

donde n = 1. Si ahora despejamos para n, obtenemos

(3)

Es esta ecuación, n puede adquirir cualquier valor dependiendo de m y MM. Sustituyendo n en la ecuación (1) por en la ecuación (3) obtenemos una ecuación que nos permite determinar la masa molar de un gas con valores experimentales de P, V, T y m. En este experimento, P y T se obtendrán por medio de sensores de adquisición de datos. V se determinará midiendo en una probeta la cantidad de agua que contiene el matraz donde se evaporará el líquido volátil. Finalmente, m se determinará por medio de la densidad de líquido volátil.

En este experimento se evaporará una cantidad de un líquido volátil dentro de un matraz sellado para obtener valores de presión y temperatura del líquido volátil en estado gaseoso. Debido a que el matraz donde se evapora el líquido contiene aire, también se obtendrán datos con aire solamente para corregir la corrida del líquido volátil.

Datos de la literatura

Densidad de acetona (Búsquela bajo “Organic Compounds” en el índice del Handbook of Chemistry and Physics en el F – 111)

Conversión de de kPa a atm.

Reactivos (Para buscar en el MSDS)

Acetona

Materiales por grupo de laboratorio (no tiene que dibujarlos en la libreta)

1) Vaso de precipitado de 1000 mL.

2) Matraz cónico de 250 mL.

3) Tapón de goma de dos huecos.

4) Termómetro

5) Sensor de temperatura

6) Sensor de presión

7) Conexión de cristal

Materiales para el instructor

1) 25 mL de acetona

2) Pipeta graduada de 1.0 mL

3) Pipeteador

4) Probeta de 100 mL.

Procedimiento

1) Agregue 700 mL de agua de la pluma a un vaso de precipitado de 1000 mL y póngalo a calentar en una hornilla.

2) Regule la hornilla para mantener la temperatura del agua alrededor de 75°C.

3) Obtenga un matraz cónico de 250 ml y un tapón de goma de dos huecos. El matraz debe estar vació, limpio y seco.

4) Arme el equipo de adquisición de datos como le indique el instructor de laboratorio.

5) Suba el programa de DataStudio en la computadora.

6) En la ventana que aparece vaya a Open Activity y seleccione el experimento “C24 Molecular Mass” en el buscador.

7) Disminuya la página de la portada para ver la ventana de datos. En esta ventana verá dos tablas: una de temperatura vs. tiempo y otra presión vs. tiempo. También verá dos ventanas pequeñas de datos, una de presión y otra de temperatura. Note las unidades en las tablas y las ventanas de datos.

8) En la barra sobre la ventana de datos, presione el botón de Start con el cursor

9) Selle firmemente el matraz con el tapón de goma con los sensores y sumérjalo en el agua hasta que la superficie del agua llegue al fondo del tapón.

10) Tome datos por hasta que las curvas se nivelen. Para parar la adquisición de

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