Determinación de la masa molar de un líquido volátil por el método de las presiones

DETERMINACIÓN DE LA MASA MOLAR DE UN LÍQUIDO VOLÁTIL POR EL MÉTODO DE LAS PRESIONES PARCIALES
Objetivo: Determinar la masa molar de una sustancia volátil empleando el método de presiones parciales.
Introducción: La masa molar (M) de una sustancia dada es una propiedad física definida como su masa por unidad de cantidad de sustancia. Su unidad de medida en el SI es kilogramo por mol (kg/mol okg·mol−1), también se utiliza gramo sobre mol (g/mol). La masa molar de un gas se calcula con la ecuación de los gases ideales, y también se puede calcular con: el método de Meyer; que consiste en medir la masa en gramos de la sustancia en su fase líquida, que llamaremos masa de la muestra, después se evapora y se mide P, V y T del gas que se obtiene, posteriormente se calcula el número de molesmediante alguna ecuación de estado y se calcula mediante la expresión:
Masa molecular = M/(n*Na)
Denotando como M a la masa de la muestra como n al número de moles y como Na al número de Avogadro; con el método de Regnault que consiste en un matraz de vidrio de unos 300 a 500 c.c. de capacidad, provisto de llave, se evacúa y pesa, llenándolo a continuación con el gas cuyo peso molecular se buscaa una temperatura y presión, procediendo a pesarlo de nuevo. La diferencia de pesos representa el del gas W en el matraz cuyo volumen se determina llenándolo y pesándolo con agua o mercurio, cuyas densidades se conocen. Con los datos así obtenidos, se deduce el peso molecular buscando mediante la ecuación:
M=DRT/P
En un trabajo preciso se usa un bulbo más grande para llenarlo y otro decontrapeso, y se corrigen las mediciones reduciéndolas al vacío; con el método de dumas para la determinación de las densidades de vapor, que es el método usual de determinación del peso molecular en fase de vapor de los líquidos muy volátiles, lo que consiste en que se toma un bulbo de forma retorta provisto de una pequeña abertura conectada a un tubo capilar y se pesa primero lleno de aire. Se colocainicialmente dentro del bulbo bien frio, unos centímetros cúbicos del líquido y después se sumerge en un baño maría cuya temperatura es superior al punto de ebullición de ese líquido. Se hierve hasta que los vapores formados expulsan el aire del matraz y la vaporización es completa; entonces se sella el bulbo, se enfría a la temperatura ambiente y se pesa. El volumen se determina por el método deRegnault. La presión del vapor durante el sellado es la atmosférica y la temperatura la del baño. El peso del vapor, después de las debidas correcciones se deduce mediante la ecuación:
Wvapor= W (bulbo +vapor) - W (bulbo+aire)+Waire
El valor de Waire se obtiene multiplicando el volumen del frasco por la densidad del aire, y si conocemos P, V, T y Wvapor, el peso molecular del líquido en la fasede vapor se calcula como antes.
M=WRT/PV
La presión parcial de un gas, en atmósferas, en una mezcla o solución, sería aproximadamente la presión de dicho gas si se eliminaran repentinamente todos los demás componentes de la mezcla o solución y sin que hubiese variación de temperatura. La presión parcial de un gas en una mezcla es la medida de la actividad termodinámica de las moléculas de dichogas y, por lo tanto, es proporcional a la temperatura y concentración del mismo. La presión parcial de un gas ideal en una mezcla es igual a la presión que ejercería en caso de ocupar él solo el mismo volumen a la misma temperatura. Esto sucede porque las moléculas de un gas ideal están tan alejadas unas de otras que no interactúan entre ellas. La mayoría de los gases reales se acerca bastante aeste modelo. Como consecuencia de esto, la presión total, es decir la suma de todas estas presiones, de una mezcla en equilibrio es igual a la suma de las presiones parciales de los gases presentes.
Hipótesis: Si obtenemos adecuadamente la masa molar, entonces podremos saber cuál fue la sustancia muestra que utilizamos.
Materiales y reactivos:


Aplicación del lenguaje termodinámico:
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