determinacion masa molar

Universidad de Concepción
Facultad de Ciencias Químicas
Departamento de Físico Química















LABORATORIO TERMODINAMICA


INFORME N° 1
“determinación exacta de la masa molar de un gas”








Experimentador:
Colaborador:
Carrera:
Grupo nº: 1
Profesor Cátedra:
Fechaexperimento: 11 de Abril 2013
Fecha entrega informe: 29 de Abril 2013

Resumen

El objetivo de este trabajo practico consiste en obtener la masa molar de un gas problema, trabajando en un sistema controlado (temperatura y presión constantes) utilizando la ecuación de gases ideales y el “método de las densidades límites” (el cual establece que cuando la presión del gas tiende a 0, laecuación de gas ideal es válida para todos los gases). Luego de obtener nuestra masa molar del gas (36.941 g/mol), la comparamos con una de la tabla periódica, concluyendo que el gas era O2(g) y que nuestros cálculos tienen un error relativo del 3.01 %.


Parte experimental

Materiales:

- Bomba de Vacío
- Balón de Vidrio
- Balanza digital
- Barómetro
- Manómetro de Mercurio en U derama abierta
- Gas problema

Método experimental:

El primer paso es comprobar el buen estado y la limpieza del material, luego se continuó vaciando el balón con la bomba de vacío hasta que las ramas del manómetro se quedaron quietas. Después se llevó el balón vacío a la balanza para medir su masa, luego se volvió a conectar el balón a la red, se cebó con el gas problema y se vaciónuevamente. Luego se suministró gas problema al balón hasta obtener las alturas deseadas en el manómetro de mercurio. Se Anotaron las alturas de las ramas del manómetro y midió la masa del balón con el gas. Este proceso se realizó con la variante en las alturas de las ramas del manómetro.




Datos experimentales:

Temperatura ambiente
20,6 ± 0,5°C
Presión atmosférica
767,0 ± 0,1 [mmHg]Factores de corrección
2,61 a 760 [mmHg]
2,54 a 780 [mmHg]
Balón
N°3
Balanza
N°8
Volumen del balón
282,30 ± 0,01 [mL]
Masa balón vacío
114,3878 ± 0,0001 [g]




Tabla N°1: Determinación de hr, hx (alturas de las ramas del manómetro) y masa del balón con gas, realizada a una temperatura de 293,75 [K] y una presión de 767,0 [mmHg]


Determinación
Masa balón + gas  0.0001 (g)
hx 0.5 (mmHg)
hr  0.5
(mmHg)
1
114.4958
280.0
271.0
2
114.5351
240.0
229.0
3
114.5730
198.0
187.0
4
114.6104
161.0
152.0
5
114.6486
121.0
114.0
6
114.6846
82.0
76.0
7
114.7200
43.0
38.0
8
114.7585
0.0
0.0







Datos bibliográficos

Se necesitaron diversos datos, leyes y ecuaciones para el desarrollo de este experimento:

1.-Ecuación de estado de un gasideal: PV = nRT
2.-Constante de los gases, cuyo valor está dado por:
R = 0.08206 [(atm•L)/(mol•K)]
3.-Fórmula de densidad: d = m/V [masa / volumen]
4.-Conversión de presiones: 1[atm] = 760 [mmHg] = 76 [cmHg]
5.-Conversión de temperaturas: T = ( t + 273.15 ) [K ] [t en Celsius]
6.-Masa atómica oxigeno monoatómico: M= 15.9994 [g/mol]

ResultadosMagnitudes calculadas:

Presión barométrica corregida
764.44  0.71 [mmHg]
Factor de corrección
2.56 [mmHg]
Temperatura ambiente
293.8  0.5 [K]
Masa molar del gas problema
32.961  0.074 [g/mol]
(d/P)p0
1.3674 [g/(atm•L)]

Tabla N°2: Masa, presión, densidad y (d/P) del gas para cada determinación realizadas a una temperatura de 293.8 [K] y una presión de 764.44 [mmHg]

Determinación
Masadel gas  0,0001 (g)
Presión de gas  0,001 (atm)
Densidad  0,0005 (g/L)
d/P  0,002 (g/atm L)
1
0.108
0,281
0.383
1.346
2
0.147
0,389
0.522
1.331
3
0.185
0,499
0.656
1.305
4
0.223
0,594
0.789
1.320
5
0.261
0,697
0.924
1.320
6
0.297
0,798
1.051
1.312
7
0.332
0,899
1.177
1.304
8
0.371
1,006
1.313
1.301
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