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• Luiz Turner

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DETERMINACIÓN DE LA MASA MOLAR DE UN LÍQUIDO VOLÁTIL POR EL MÉTODO DE LAS PRESIONES PARCIALES REPORTE PREVIO Objetivo: determinar la masa molar de una sustancia volátil empleando el método de presiones parciales. Cuestionario previo: 1) ¿Qué es masa molar y cuáles son sus unidades? La masa molar de una sustancia se define como la masa que contiene un mol de determinada sustancia, se le asemeja con la masa molecular ya que es equivalente sin embargo este término se emplea cuando se habla de un conjunto de elementos, en este caso unidades fundamentales que componen al compuesto y no únicamente de una molécula. Es una propiedad física característica de cada sustancia pura. Sus unidades en química son los gramos por mol (g/mol o g mol−1). Esta magnitud tiene el mismo valor numérico que la masa molecular de dicha partícula, pero en vez de estar en unidad de masa atómica está en gramos/mol. La masa molar está relacionada con el peso molecular o masa molar relativa (Mr) de un compuesto, con las masas atómicas relativas o pesos atómicos estándar de los elementos constituyentes. 2) ¿Para determinar la masa molar de una sustancia problema se debe suponer que en estado gaseoso secomporta como un gas ideal? Justifica tu respuesta: Principalmente debe haber una suposición de acercamiento a la idealidad, por lo cual se debe de calcular la masa molar de dicha sustancia en estado ideal, sin embargo esto es para establecer un valor real que va a encontrarse desviado debido al comportamiento real que presenten los gases. De manera posterior al establecimiento de la ecuación de estado de gas ideal, se sabe que existen varias ecuaciones obtenidas que incluyen al volumen molar, dichas ecuaciones se componen de constantes específicas de cada sustancia sin embargo todas son derivadas de la ecuación de estado de gas ideal por lo que podemos decir que son ecuaciones que establecen la desviación que tenga dicho gas de la idealidad. 3) Investiga las técnicas de Meyer y Regnault, y menciona en que consiste el método de densidades límites para determinar masas molares. Sus trabajos principales se refieren a la compresibilidad de los gases, calores latentes y específicos, teoría mecánica del calor, velocidad del sonido...Gracias a estos trabajos fue posible rectificar la aplicación de la ley de Boyle – Mariotte, que hasta entonces se creía de carácter general. Además para llevar a cabo sus experimentos inventó y perfeccionó una serie de instrumentos como manómetros, termómetros, e higrómetros. El método de las densidades límites está basado en el hecho de que cuando la presión tiende a cero (presiones inferiores a la presión atmosférica), la ecuación de los gases ideales (PV=nRT), es válida para cualquier gas. 4) ¿Qué es presión parcial y en que sistema la encuentro?¿qué relación existe entre ellas? La opresión parcial es la presión que ejerce cada componente en una mezcla de gases, los sistemas en los cuales se puede determinar la presión parcial son en mezclas de gases. 5) ¿Que relacion existe entre la masa molar y la presion parcial? Ley de los gases ideales El estado de un gas queda determinado al relacionar cuatro magnitudes: volumen (V), temperatura (T), presión (P) y cantidad de gas expresada en moles (n). Las leyes que establecen estas relaciones son: Ley de Boyle: volumen = 1/presion

Ley de Charles: V = constante × T (a P y n determinadas) Ley de Avogadro: V = constante × n (a P y T determinadas) Combinando esas proporcionalidades se obtiene la relación: Representando la constante por el símbolo R, obtenemos la ley de los gases ideales o perfectos: PV = nRT La ley de Dalton de las presiones parciales se expresa: Ptotal = PA + PB + PC + … Tanto la mezcla de los gases como cada componente individual cumplen la ecuación de los gases ideales o perfectos: Ptotal × V = (nA + nB + nC+ …) RT Relaciones entre masa, densidad y masa molecular o molar de un gas. Tabla 1. Información experimental

Masa de la jeringa sin liquido (g)

4.118g

Masa de la jeringa con liquido (g)

4.743g

Presión barometrica local (cmHg)

57.73

Temperatura al cerrar el sistema (º C )

77.8

Presión manometrica inicial (mmHg)

1

Presión manometrica final (mmHg)

10.1

Masa del matraz vacio (g)

266.5 g

Masa del matraz con agua (g)

1362.5 g

Masa del agua en el matraz (g)

1096 g

Analisis de resultados: a) masa de la muestra: 4.743 – 4.118 = 0.625 g b) Presion parcial del liquido volatil 10.1 – 1 = 9.1 cmHg c) Volumen del sistema (aire y vapor del liquido volatil) 1.096 L d) masa molar de la sustancia problema (g/mol) pV= nRT P(l)= 9.1 cmHg (1 atm/ 76 cmHg) = 0.1197 atm MM = (0.082 atm L / mol K) (350.8 K) (0.625 g) / (0.1197 atm) (1.096 L) = 137. 0404 g/mol