Determinación de la densidad de vapor

Lo más simple y directo en la determinación de la densidad de vapor es el método usado por Dumas. En este método una cantidad del líquido o compuesto sólido es introducido en un matraz tarado, el cual tiene un orificio pequeño abierto a la atmósfera. El matraz es calentado a una temperatura conocida sobre el punto de ebullición del compuesto. La formación del vapor purga el aire presente en el matraz a través del orificio.

Cuando la muestra se ha vaporizado completamente, el matraz está lleno del vapor del compuesto, el cual estará a una presión conocida (atmosférica). Se suspende el calentamiento y se enfría el matraz a la temperatura ambiente. El vapor se condensa y el aire dispuesto a llenar al matraz preverá el escape del vapor.

Se pesa el matraz nuevamente y con la diferencia de los dos pesos se tendrá el peso del vapor requerido para llenar el matraz. La masa molecular del compuesto se puede calcular usando la ecuación de estado para gases ideales ya que el volumen del matraz puede hallarse fácilmente

PV = n RT

PV = (w/M) RT de donde M = d RT/P

M = Masa molecular del compuesto.

n = Número de moles del compuesto.

T = Temperatura en grados kelvin.

w = peso en gramos del compuesto

d = Densidad del compuesto.

P = Presión atmosférica

V = Volumen en litros.

3.- MATERIALES Y REACTIVOS

 Balón de fondo plano  Líquido vaporizable

 Papel de aluminio  Pipeta de 5 ml.

 Bandita de caucho  Alfiler

 Beaker de 1000 ml  Cerillas.

 Termómetro  Balanza

 Mechero  Probetas de 500 ml

 Pinza metálica para balón.  Carborundos

 Nuez  Barómetro

 Malla de asbesto

4.- PROCEDIMIENTO

• Haga una tapa de 6 cm de lado con el papel de aluminio para el balón.

• Ajuste esta al balón con la bandita de caucho

• Haga un agujero en la tapa con un alfiler

• Pese el balón con la tapa

• Destape el balón y agregue el líquido vaporizable. 4 ml

• Tápelo y agárrelo por el cuello con una pinza

• Sumérjalo en el Beaker de 1000 ml

• Llene el Beaker con agua lo mas alto posible.

• Adicione carborundos.

• Caliente hasta ebullición del agua.

• Mida la temperatura de ebullición cuidando no tocar las paredes del Beaker.

• Deje el balón en reposo por 4 minutos.

• Mida la presión atmosférica

• Retire el balón del baño y deje enfriar.

• Pese el balón con el residuo.

• Mida el volumen del matraz llenándolo de agua completamente y medirlo en una probeta.

5.- CALCULOS.

• Calcule la presión del vapor con la siguiente ecuación:

Log Ps =4.81 (1 – Tb/T)

Ps = presión del vapor del compuesto.

Tb. = Temperatura de ebullición normal del compuesto

T = Temperatura a la que se desea la presión del vapor.

• Calcule la masa correcta del vapor por la siguiente ecuación:

m2 – m1 = mv – (MaV/ RT) Ps

donde: m1 = masa del matraz solo

m2 = masa del matraz más el vapor

mv = masa del vapor de la muestra

Ma = masa molecular del aire

V = volumen del matraz en litros.

T = Temperatura a la que fueron hechas las pesadas.

Ps = presión del vapor del compuesto.

R = Constante de los gases ideales

• Calcule la densidad del gas.

d = mv/V

donde mv es la masa correcta del vapor y V el volumen del matraz

• Calcule la masa molecular del compuesto.

M = (RT/P) d

Donde T es la temperatura del baño, P es la presión barométrica, d es la densidad del compuesto.

6.- PREGUNTAS

 ¿Cuál es el objetivo del pequeño agujero en la tapa del matraz?

 ¿Si el balón está mojado por dentro, como afectaría esto a la medición del peso molecular del compuesto?

 Qué otros procedimientos existen para determinar peso molecular en general.

 Si el balón se pesa sin haberse enfriado a la temperatura ambiente. ¿ Cree usted que el peso obtenido es el ideal?. Por qué. Explíquelo.

 Una muestra de 1,211 g de un compuesto líquido puro, de punto de ebullición 90ºC, se convirtió en vapor a 97,0ºC. El volumen

...