determinación masa molar magnesio

Introducción

En este trabajo se realizará la determinación de la masa molar del magnesio.

Mg (s) + 2 HCl (ac) → MgCl2 (ac) + H2 (g)

Para esto es necesario conocer previamente los conceptos, las fórmulas y leyes utilizadas para llevar a cabo este procedimiento. Lo primero que debemos saber es qué significa el objetivo de nuestro experimento, es decir, la masa molar o molecular. "La masamolecular es la suma de las masas atómicas en una molécula". (1)
"La masa atómica o peso atómico es la masa de un átomo, en unidades de masa atómica. Una unidad de masa atómica se define como una masa exactamente igual a un doceavo de la masa de un átomo de carbono-12". (2)
También es necesario saber la definición de mol. "Un mol es la cantidad de una sustancia que contiene tantas entidadeselementales (átomos, moléculas u otras partículas) como átomos hay exactamente en 12 g del isótopo de carbono-12. (3)
En nuestra ecuación el número de moles de hidrógeno obtenido es igual al número de moles de magnesio que reaccionaron por lo que para efectos de este laboratorio y tomando en cuenta la estequiometría asumiremos que el número de moles de hidrógeno equivale al de magnesio. Paracalcular el número de moles de hidrógeno utilizaremos la ecuación ideal de los gases, la cual "explica la relación entre las cuatro variables P, V, T y n". (4) En esta ecuación encontramos una constante de proporcionalidad, R, la cual es más conocida como la constante de los gases. Esta se obtiene por el comportamiento de un gas ideal, es decir, a 0ºC (273.15 K) y 1 atm de presión, o más conocido comotemperatura y presión estándar. Para esto es necesario tener en claro que 1 mol de un gas ideal ocupa un volumen de 22.414 L.
PV = nRT
R= (1 atm)(22.414 L)/ (1 mol) (273,15 K)
R= 0.082057 L atm/ K mol
Esta ecuación surge a partir de tres ecuaciones, las cuales son:
- Ley de Boyle: P x V = K
- Ley de Charles: V = K x T
- Ley de Avogadro: V = K x n

Luego, para saber a que presiónse encuentra el hidrógeno y teniendo en cuenta que los gases obtenidos serán una mezcla de hidrógeno y vapor de agua (a la temperatura del agua), utilizaremos la ley de Dalton. Esta ley es conocida como la ley de las presiones parciales, la cual plantea que "la presión total de una mezcla de gases es igual a la suma de las presiones que cada gas ejercería si estuviera solo". (5)

P gas a = n(gas a)RT/ V

P gas b = n (gas b)RT/ V

P total = P gas a + P gas b

Luego al tener los resultados de la masa (en gramos) y los moles de magnesio, reemplazaremos en la fórmula de la masa molar para concretar el propósito de este laboratorio.


Objetivos

- Obtener la masa molar del magnesio, para lo cual es necesario estar atento a todas las condiciones del medio, ya que antecualquier descuido se podría generar una alteración en la masa molar del magnesio.
- Utilizar las ecuaciones aprendidas en clases, las cuales son: Ley de Boyle, Ley de Dalton, Ley de Charles, Ley de Avogadro, Ley de las presiones parciales, ecuación ideal de los gases, entre otras.
- Aprender a utilizar instrumentos de laboratorio.
- Observar posibles variaciones en el experimento.

Elpropósito de este experimento es alcanzar un valor igual o muy cercano a la cifra teórica de la masa molar del magnesio, la cual es 24,312 g/mol.

Métodos

En un lavamanos con un tapón, se metió el vaso precipitado junto con la probeta y, fijándose de que no quedaran burbujas en la probeta, se llenaron ambas con agua.
De una pizeta, sacamos 15 ml de agua destilada y la medimos primero en unaprobeta. Agregamos estos 15 ml de agua destilada al tubo de ensayo con una pipeta graduada y se utilizó el mismo procedimiento para colocar los 3 ml de ácido clorhídrico: se midió en una probeta y se colocó en el tubo de ensayo a través de una pipeta graduada.
Conectamos a través de una manguera la probeta con el tubo de ensayo. Luego determinamos la temperatura inicial colocando el termómetro...