Determinación De La Masa Molar De Un Gas

“Determinación exacta de la masa molar de un gas”
Laboratorio N°1

Experimentador: Rodrigo --------.
Asignatura: Termodinámica.
Colaborador: -----------------
Grupo número: 1
Fecha del práctico: 27/08/2012.
Fecha Informe: 12/09/2012






Resumen:
Con el experimento se busca determinar la densidad de un gas a diferentes presiones y obtener su masa molar exacta por elmétodo de las Densidades límites. Los resultados muestran un incremento de densidad a medida que la presión del gas en el sistema aumenta, además el gas se comporta como uno real al tener pendiente positiva en el gráfico d/P v/s P y mediante el método mencionado anteriormente se calculó la masa molar del gas en estudio, siendo de 31,06g/mol, por lo tanto se demuestra que el gas problema era una muestrade Oxigeno gaseoso.
Parte Experimental:
Método Experimental:
Materiales:
* Balón de vidrio con llave
* Red de vacio (con manómetro y bomba de aceite)
* Balanza analítica
* Gas problema (Oxigeno, Nitrógeno)
* Barómetro y Termómetro
El método de las densidades límites consiste en aprovechar el principio de que cuando la presión de cualquier gas tiende a cero, estese comporta como un gas ideal, por lo que podemos utilizar la ecuación de estado de los gases ideales para obtener la masa del gas.
Se llena un balón de vidrio con gas a una presión determinada, dentro de la red de vacío. Se cierra el balón y se lleva a pesar a una balanza. Al dividir la masa por el volumen del balón y se consigue la densidad del gas a una presión determinada. Esto se repitevarias veces a presiones cada vez menores, lo que nos permite crear una tabla con las distintas densidades del gas a diferentes presiones.






Datos Experimentales:
Altura columnas de mercurio y masa balón con gas |
N° Prueba. | hx (cm Hg) +/- 0,05cm | hr (cm Hg)+/- 0,05cm | Masa balón con gas (g) +/- 0,0001g |
1 | 28,50 | 27,90 | 152,0751 |
2 | 24,65 | 24,15 | 152,1137 |3 | 20,35 | 20,00 | 152,1541 |
4 | 16,80 | 16,70 | 152,1867 |
5 | 12,10 | 11,35 | 152,2319 |
6 | 8,10 | 7,95 | 152,2720 |
7 | 4,00 | 4,00 | 152,3090 |

Temperatura del laboratorio (observado en el termómetro del laboratorio): | 21,5 °C +/- 0,5 °C |
Presión Barométrica(observado en el barómetro del laboratorio): | 76,68 cm Hg +/- 0,01 cm Hg |
Volumen Real Balón (entregadopor profesor): | 284,11 ml +/- 0,01 ml |
Masa Balón Vacío (entregado por profesor): | 151,9797 g +/- 0,0001 g |
N° del Balón (impreso en balón): | 11 |
Factor de Corrección por la Temperatura |
T(°C)/P(mmHg) | 760 | 780 |
21 | 2,60 | 2,67 |
22 | 2,73 | 2,80 |

Datos Bibliográficos:
Masa Oxigeno: 15,9994 g/mol
Masa Nitrógeno: 14,0067 g/mol
Resultados:Magnitudes Calculadas:
Factor de Corrección por la Temperatura: 2,688 mmHg +/- 0,001 mmHg



Tabla 1
Magnitudes calculadas. |
N° Prueba. | Masa del gas en el balón.(g) +/- 0,0001g | Presión del gas en el balón.(atm)+/- 0,0001 atm | Densidad del gas en el balón.(g/L)+/- 0,0001 g/L | d/P (g/L atm)+/- 0,0001 g/L atm |
1 | 0,0954 | 0,2633 | 0,3358 | 1,2754 |
2 | 0,1340 | 0,3632 |0,4715 | 1,2978 |
3 | 0,1744 | 0,4749 | 0,6137 | 1,2923 |
4 | 0,2070 | 0,5646 | 0,7286 | 1,2904 |
5 | 0,2522 | 0,6968 | 0,8877 | 1,2738 |
6 | 0,2923 | 0,7942 | 1,0287 | 1,2952 |
7 | 0,3293 | 0,9001 | 1,1591 | 1,2877 |

Grafico 1: Efecto de la presión sobre la razón d/P a T°=cte.


Ejemplos de Cálculo:
Cálculo masa del gas en el balón: mgas=m2-m1 , Donde m1 : masa del balón vacio,m2 : masa balón con gas, mgas: masa del gas. En Prueba N°1:
152,0751 g-151,9797 g=0,0954 g
Factor de corrección de la presión: yx+x-x0X1-x0*(y1-y0)
Sean yx
Presión del gas en el balón: Px=Pr-(Hr+Hx),
Pr: Presión Barométrica – Factor de corrección,
= (76,68 cmHg*10mmHg⁄cmHG)-2,688 mmHg= 764,1 mmHg.
En la prueba N°1, Hr+Hx (Altura de referencia+ altura de prueba)=28,50+27,90=56,40...