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• StefanyQuisbertDiaz

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Universidad Privada del Valle

Laboratorio de Fisicoquímica

MASA MOLAR DE SUSTANCIAS VOLÁTILES (DUMAS) 1. CONOCIMIENTO TEORICO REQUERIDO

Las sustancias con presión de vapor elevada (como la gasolina) se evaporan más rápidamente QUE aquellas con presión de vapor baja (como el aceite para motor). Cuando un líquido se evapora fácilmente, decimos que es volátil. La presión de vapor es la presión, para una temperatura dada, en la que la fase líquida y el vapor se encuentran en equilibrio dinámico; su valor es independiente de las cantidades de líquido y vapor presentes mientras existan ambas. La volatilidad es la capacidad de una sustancia de evaporarse a una temperatura determinada y con una presión determinada. Cuando menor sea la temperatura de evaporación de la sustancia se dice que es más volátil. Métodos de determinación del peso molecular: Para determinar el peso molecular se han desarrollado desde hace mucho tiempo gran cantidad de métodos: los más usados son: Método de Víctor Meyer Este método consiste en volatilizar una muestra dada del compuesto problema y medir el volumen de aire por el desplazado a presión y temperatura ambientales, lo cual conduce a la densidad de vapor del compuesto: ρ = M/V Haciendo uso de la ecuación general de los gases, tenemos: PM = ρ RT/P Donde: PM: Peso molecular ρ: densidad R: constante = 0.082 Latm/molK T: temperatura ambiente K

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P: presión atmosférica (atm)

Método de Dumas Este método se basa en la determinación de la densidad del vapor del compuesto en cuestión. A diferencia del anterior, 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 que lo contiene. La densidad así determinada será la del vapor a la temperatura que se cerró el matraz; para hallar el peso molecular basta con aplicar la fórmula: PM = ρ RT/P Donde: PM: Peso molecular ρ: densidad g/L R: constante = 0.082 Latm/molK T: temperatura superior a la cual se cerró el matraz (K) P: presión atmosférica (atm)

2. COMPETENCIAS 

Conocer y aplicar el método de Dumas para poder determinar la densidad del vapor de un líquido volátil, pesando directamente un volumen del gas a una temperatura, presión y volumen determinado.

3. MATERIALES, REACTIVOS Y EQUIPOS  Bulbos de Dumas  Mechero  Balanza  Pinzas para crisol

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 Pinzas rectas



Probeta de 25ml

 Tela de alambre con asbesto  Termómetro de 0-110 ºC  Hornilla  Vasos de precipitados  Agua destilada  Tetracloruro de carbono

4. TECNICA O PROCEDIMIENTO  Primero se pesa un bulbo de Dumas abierto al aire, se lleva con vapor de una sustancia pura a temperatura y presión conocidas, se sella, se pesa y finalmente, se pesa el bulbo llena con agua: De los datos obtenidos se conoce el volumen del vapor.  Limpie y seque cuidadosamente el bulbo de Dumas. Para secar la parte interna del bulbo, caliéntelo con agua hirviendo o con la llama amarrilla del mechero. Asegurase de que el bulbo termine en tubo capilar de 1mm de diámetro y 1 o 2 cm de largo.  Posteriormente se agrega la sustancia contenida en el bulbo, se toma temperaturas, se hará las mediciones hasta que se evapore completamente. 5. MEDICIÓN, CALCULOS Y GRAFICOS. DENSIDAD DE GASES Y PESO MOLECULAR (Método de Dumas) PRACTICA EXPERIMENTAL PESO DEL BALON VACIO + AIRE PESO DEL TAPÓN DE GOMA

GRUPO 1 12.074 g 28.05 g

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PESO DEL AIRE EN EL BALON V = 500 ml T = 22°C

0.4590 g

PESO DEL GAS VOLATILIZADO A 79°C PESO DEL BALON + GAS VOLATILIZADO PESO MOLECULAR DEL GAS VOLATILIZADO PESO DE BLON + AIRE + RESIDUO PESO DEL GAS RESIDUAL CONDENSADO PESO MOLECULAR DEL GAS POR EL CONDENSADO RENDIMIENTO DEL EXPERIMENTO

0.929 g 149.26g 72.54 g/mol 121.18 g 0.44 g 34.359 g 38.53 %

DENSIDAD DEL GAS

g/L

Podemos determinar la masa molar de cualquier liquido volátil a partir de la ecuación de gas ideal, siempre y cuando nos encontremos a las condiciones adecuadas (altas temperaturas y presiones bajas), y tomando en cuenta la ecuación de Dalton (las presiones parciales) ya que nos va a servir para determinar la presión que ejerce nuestro liquido volátil a nuestro sistema (de lo contrario no podríamos hacer los cálculos). 7. CUESTIONARIO 1.- ¿Cuáles son los errores experimentales en la práctica? Se cometieron algunos errores instrumentales en la práctica, debido al mal uso del material debido a que no se manejó de manera correcta. 2.- ¿Cómo se podrán corregir los posibles factores que producen el error experimental? Evitando tratar los errores instrumentales y si se habla de errores prácticos o en los cálculos se puede realizar el porcentaje de error para ver el grado de incidencia. 3.- ¿Cómo se determina el peso molecular exacto de una sustancia? El peso molecular es la suma de los pesos atómicos que entran en la fórmula molecular de un compuesto. Para averiguarlo toma la formula molecular del compuesto, toma los pesos atómicos que lo componen y multiplica cada peso por el subíndice. Mira la tabla periódica multiplica la MASA ATOMICA

POR

EL

NUMERO

ATOMICO.

El peso molecular se mide en una medida establecida por la IUPAC, que se llama uma, se obtiene sumando 1

uma

el es

igual

peso a

la

atómico

de

doceava

(1/12)

cada parte

átomo del

peso

de del

la

átomo

molécula. de

carbono.

En el caso del agua: El hidrogeno tiene un peso atómico aproximado de 1 uma. El oxígeno tiene un

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peso atómico de aproximadamente 16 uma. Entonces, el peso molecular de la molécula de agua es de 18 uma

4.- ¿Porque el peso molecular experimental tiene generalmente valor más alto que el peso molecular teórico? Porque se realiza bajo condiciones reales en las cuales hay muchos factores que pueden hacer que varié los pesos experimentales y teóricos, ya sea la pureza del compuesto, el material y el método que se use. 5.- Un matraz abierto al aire pesó 24.173 g. El matraz se llenó con el vapor de un líquido orgánico y se selló a la presión atmosférica a 100 °C. A temperatura ambiente, el matraz pesó 25.002 g. Entonces, el matraz se abrió y se llenó con agua a temperatura ambiente, después de lo cual pesó 176 g. La presión atmosférica es 725 Torr Todas las pesadas se hicieron a temperatura ambiente de 25 °C. Cuál es el peso molecular del líquido orgánico volátil 6. Se determinó el peso molecular del éter di etílico por el método de Meyer, se obtuvieron los siguientes resultados: Peso del éter = 0.1023 g Volumen del aire desplazado = 35.33 mL Temperatura =32.5 °C Presión atmosférica = 743.95 Torr Con estos datos calcular el peso molecular del éter. 7. Un cierto gas tiene las siguientes densidades a 300 K Presión atm 0.400 0.800 1.000 Densidad g/L 1.512 3.088 3.900 A partir de estos datos calcular el peso molecular del gas con la mayor aproximación posible. 8. El peso molecular del ozono fue determinado experimentalmente habiéndose obtenido los siguientes datos: Temperatura= 28.2 ºC Peso de la ampolla llena de ozono = 6.7624 g Peso de la ampolla vacía = 6.5998 g Presión del ozono en la ampolla = 274.4 torr

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Volumen de la ampolla = 235.67 mL A partir de estos datos calcular el peso molecular del ozono.

8. BIBLIOGRAFIA  Fontana, S. Química general universitaria. Ed. Fondo Educativo Interamericano. México 1985.  Levine, I. N. (1990). Fisicoquímica. 3ª. Ed. McGraw Hill  https://es.scribd.com/doc/37587589/DETERMINACION-DEL-PESO-MOLECULAR-DEUN-LIQUIDO-VOLATIL#download  “Fisicoquimica” Castellan