Determinacion del peso molecular de un vapor condensable por los metodos de dumas y

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DETERMINACION DEL PESO MOLECULAR DE UN VAPOR CONDENSABLE POR LOS METODOS DE DUMAS Y
DE VICTOR MEYER

UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA

MARCO TEÓRICO

Para determinar el peso molecular de un vapor condensable se puede determinar calculando la densidad en forma de vapor y asumiendo un comportamiento ideal del vapor.
La ecuación de estado PV=nRT, luego se puede escribir de la siguiente forma como:PV = m RT
M

Dumas demostró que el peso molecular de algunos compuestos orgánicos era directamente proporcional a la densidad de vapor del compuesto, y, usando este principio, creó un método para determinar los pesos atómicos, especialmente de gases y líquidos con bajos puntos de ebullición y cuyos vapores cumplen la ley de gas ideal.El método de Dumas es el método usual para la determinación del peso molecular en fase de vapor de los líquidos volátiles; este método determina los pesos moleculares aproximados empleando la ley de los gases ideales. Para obtener el peso molecular de un gas necesitamos la temperatura y la presión a la cual un peso de gas W ocupa el volumen V. Luego, si se expresa la ecuación anterior enfunción de la densidad se obtiene: ρ = PM / RT

El peso del vapor, después de las debidas correcciones se deduce mediante la ecuación: W vapor = W (bulbo + vapor)-W (bulbo + aire)+W aire

El valor de W aire se obtiene multiplicando el volumen del frasco por la densidad del aire, y si las condiciones P, V, W aire , el peso molecular del líquido en la fase de vapor se calcula como antes.Para hacer una medición, se hierve el líquido y se mantiene así durante la operación. Al alcanzar el equilibrio térmico, los niveles en la bureta de gas y en el bulbo de nivel son iguales, entonces se efectúa una lectura. A continuación se rompe la ampolla haciendo chocar su cuello contra el tubo abierto en el fondo. Roto el bulbo, vaporiza el líquido y el volumen de aire se desplaza desde elfondo a la bureta de gas, en una proporción igual al de los vapores formados a la temperatura del tubo interior.

Determinado el peso W del líquido y su volumen como vapor a la temperatura ambiente T y presión P, la densidad del vapor y su peso molecular se calculan fácilmente, usando el mismo procedimiento con la ecuación de gas ideal

TABLAS DE DATOS TABULADOS

Temperatura en ellaboratorio 26 °C
Presión atmosférica 641.70 mm de Hg 0.844 atm

Muestra problema No. 4 (Etil acetato μ= 88.11 g/mol)
Datos obtenidos con el método de Dumas

W1 (g) W2 (g)
Tv (K)
Vb(L)
Wα (g) Wv (g) M (g)
Experimento 1 97.0792 97.6916 363.16 0.23 0.228 0.840 128.78 Mprom
Experimento 2 97.0792 97.4929 363.16 0.23 0.228 0.642 98.44 113.61

Datos obtenidos con el método de Victor MeyerTemperatura T (K) Presion
Atmosferica
P(atm) Masa del vapor, Wv
(g) Densidad del vapor, ρv
(g.L-1) Masa Molecular
(g.mol-1) M
Experimento 1 302.16 0.844 0.1464 3.038 89.2 152.95 g/mol
Experimento 2 302.16 0.844 0.1351 7.382 216.7

• PV = nRT PV = (m/M)RT PM = ρRT

P: Presión
M: Peso molecular
R: Constante de los gases
T: Temperatura
ρ: Densidad

CALCULOS
Parael método de Dumas

1. Densidad del aire:

PV = nRT PV = (m/M)RT PM = ρRT

P: 641.70 mm Hg x 1 atm = 0.844 atm del laboratorio
760 mm Hg
M: 29 g/mol
R: 0.082 atm*L / mol*K
T: 26°C + 273.16 = 299.16 K del laboratorio

ρ = PM = 0.844 x 29 _____ = 0.99 g/L
RT 0.082 x 299.16

2. Peso del aire contenido en el bulbo:ρ = m/V → m = ρair x Vb → 0.99 g/L x 0.23 L= 0.228 g de aire balón de Dumas

3. Si el peso de un cuerpo es igual al peso aparente mas el empuje ascensional y:

W1 = peso aparente del bulbo y el aire contenido.
W2 = peso aparente del bulbo y del vapor contenido.
Wa = peso del aire contenido en el bulbo.
Wv = peso del compuesto problema (liquido y vapor)...
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