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• Marissa Saavedra

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DETERMINACIÓN DE LA MASA MOLAR DEL BUTANO Objetivo Pretendemos determinar experimentalmente la masa molar del butano contenido en un encendedor de bolsillo. Fundamento Utilizaremos la ecuación de estado de los gases ideales para determinar la masa molar del butano. Para ello necesitamos conocer la masa del gas y el volumen que ocupa a una presión y temperaturas dadas. p·V =

m mRT ·R.T → M = M pV

El gas contenido en un encendedor ordinario se recoge sobre agua. La temperatura se mide con un termómetro y la presión (atmosférica) se puede conocer accediendo a la página web de cualquier servicio meteorológico. Material -

Encendedor ordinario de gas (mechero). Botella de plástico transparente de 1,5 L. Probeta de 250 mL. Balanza que aprecie, al menos, las décimas de gramo. Recipiente con agua. Termómetro.

Procedimiento - Pesar el encendedor lleno de gas. - Preparar el dispositivo para recoger el gas sobre agua. La botella debe estar completamente llena de agua y en posición invertida. - Colocar el mechero, debajo de la botella, de modo que al presionar el pulsador del gas, éste entre a la botella y desaloje el agua.

- Cuando se haya recogido aproximadamente la tercera parte del volumen de la botella, cortamos la salida de gas y hacemos una marca sobre la botella para señalar el volumen de gas encerrado. - Se vacía la botella y, usando la probeta, se llena con agua hasta la marca realizada. De este modo sabemos cuál ha sido el volumen de gas recogido. - Anotamos la temperatura del agua. - Secamos cuidadosamente el encendedor y volvemos a pesarlo para obtener la masa de gas que hemos recogido sobre agua. - En una primera aproximación tomaremos la presión atmosférica (1 atm) como valor de la presión a la que estaba sometido el gas. - A partir de estos datos y usando la ecuación de estado del gas ideal, se puede averiguar la masa molar del gas que contenía el mechero. Posibles mejoras - Buscar en Internet el valor real de la presión atmosférica. No obstante, siempre estará muy próxima a 1 atm. - Corregir la presión real del gas teniendo en cuenta la presión de vapor de agua a la temperatura de trabajo. - Usar una probeta graduada de 0,5 L para recoger el gas sobre agua (en lugar de recogerlo en la botella y medir después el volumen de gas). - Vaciar por completo el encendedor y recoger todo el gas. (Un encendedor ordinario tiene aproximadamente 1,20 L de gas a presión ordinaria y tarda más de 30 minutos en vaciarse completamente). Observaciones - Los alumnos pueden llevar a cabo esta experiencia en casa. Para ello necesitan pesar el mechero (en el Centro) antes y después de la práctica. - El trabajo se puede plantear para determinar la masa molar del gas (desconocido) que contiene un encendedor (suponiendo que no sea una mezcla de gases) y, a partir de ese dato, intentar averiguar de qué gas se trata. - En todo caso, los alumnos deben presentar un informe en el que se recoja el trabajo realizado, problemas planteados y solución que se les ha dado, justificación del estado que presentaba el gas dentro y fuera del mechero, resultados obtenidos expresado con el número adecuado de cifras, estimación del error cometido en la determinación de M, etc.