Determinacion de la masa molar de un liquido volatil

DETERMINACION DE LA MASA MOLAR DE UN LIQUIDO VAPORIZABLE.
Augusto Ortega Parra
Tito Ramos Saltarín
Jorge Vasseur Porto
Luis Olivares
Universidad del Atlántico
Noviembre 11 del 2010

Los dos métodos clásicos y bien conocidos para determinar la densidad del vapor de una sustancia que es líquida a la temperatura ambiente, son los de Dumas (1826) y Víctor Meyer (1882).
Dumas coloco unamuestra de líquido volátil en un matraz que estaba introducido en un baño de agua. El líquido evaporado desplaza el aire del bulbo; cuando esta expulsión se completó y el bulbo sólo contenía vapor lo cerró a la lámpara y lo pesó.
En el método de Víctor Meyer el líquido evaporado desplaza el aire de un recipiente mantenido a una temperatura elevada y constante, si bien el volumen del airedesplazado se mide a temperatura ambiente. En ciertas modificaciones de este método el volumen se mantiene constante y es el incremento de presión lo que se mide en su lugar. La propia balanza de empuje (convenientemente calentada) puede adaptarse también para medir densidad de vapores y ha invalidado a estos viejos métodos
En esta experiencia determinaremos la masa molecular de un compuesto líquido(CCl4), midiendo la densidad de vapor, a una temperatura y presión dadas y utilizando la ecuación de estado.

Proceso de calentamiento

RESULTADOS
Masa de balón de fondo plano = 51.6 g
Cantidad de CCl4 (l) = 4 ml
Temperatura del Agua en proceso de calentamiento = 93°C
Masa de balón después de calentar = 52.7 g
Volumen de balón de fondo plano = 150 ml
Presión atmosférica =758.7 mmHg
CALCULOS
* PV = n RT
PV = (w/M) RT de donde M = d RT/P

Hallar M:
M = 1,595 g/cm3 x 83.14472 mb .K-1 . mol-1 303.15º K /1011.2mb

M= 1.595 g/cm 3 x 83.14472 mb. K-1 . mol-1 x 303.15 º K 1011.2 mb

M= 1.595 g/cm 3 x 83.14472 mb. K-1 . mol-1 x 303.15 º K 1011.2 mb


* Log Ps = 4.81 (1 – Tb/T)
Log Ps = 4.81 [1 – (135,6 ºC/30°C)]
Log Ps =4.81 [1 – (135.6 ºC /30°C)]
Log Ps = -11.2073

* Masa correcta del vapor = m2 – m1 = mv – (MaV/ R) Ps
ANALISIS DE RESULTADOS
Si consideramos una molécula en el seno de un gas, estará rodeada por sus iguales distribuida por igual en todas direcciones y por consiguiente no habrá una fuerza atractiva resultante sobre dicha partícula (Fig. 1 (1)). Según nos vayamos acercando a lasparedes del recipiente la distribución media de las demás moléculas cambiara pasando a una en que las demás moléculas estarán solo aun lado (Fig. 1 (2)) ejerciendo así una fuerza que tendera a impulsar la molécula hacia el interior (un razonamiento similar conduce a la existencia de la tensión interfacial en el caso de los líquidos). Llegamos entonces a la conclusión de que cuando la molécula vaa chocar con la pared del recipiente contribuyendo así a la presión total, las otras moléculas Fig. 1 moléculas de un gas 1, en el seno de este 2, cerca de la pared del recipiente
de la masa gaseosa ejercen una fuerza que tiene el efecto de alejar a la molécula de la pared. La presión medida p será pues menos que la ideal postulada por la teoría cinética simple y se le deberá agregar por tanto untérmino de corrección pa. La fuerza de atracción ejercida sobre una molécula a punto de chocar con la pared será proporcional al numero de moléculas existentes en la masa de gas y por tanto a su densidad, además el numero de moléculas que percuten en la pared en un instante dado será también
proporcional a la densidad del gas, así la fuerza atractiva relacionada con la corrección pa seráproporcional a
ρ2
pa ∝ ρ 2
12 V ∝
Entonces:
p + pa = p + a V2
donde a es una constante de proporcionalidad.

RESPUESTA A LAS PREGUNTAS
* ¿Cuál es el objetivo del pequeño agujero en la tapa del matraz?
* ¿Si el balón está mojado por dentro, como afectaría esto a la medición del peso molecular del compuesto?
Por qué es importante HUMEDAD RELATIVA? Usted cuando enfría el matraz para...