Masa molar de un gas

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Universidad de Concepción.

Facultad de Ciencias Químicas.

Departamento de Físico-Química.

Determinación exacta de la masa molar de un gas

Nombre: Fabián Bastías Macías.

Colaboradora: Yasna Durán C.

Docente: Dr. Eduardo Delgado.

Carrera: Licenciatura en Química-Químico.

Fecha de realización: 8 de Noviembre de 2011.

Fecha de entrega: 15 de Noviembre de 2011.

Resumen.El presente trabajo práctico tiene como finalidad conocer la masa molar exacta de un gas problema mediante el método de las densidades límites.
Dicho método, consiste en medir la presión cuando ésta tiende a cero. Así, el gas se comporta idealmente y es válida la expresión pV = nRT.

De esta forma, se reúnen todos los datos experimentales con el fin de graficar (d/p) en función de lapresión (p) del gas. Luego, se extrapola la recta para conocer el valor de (d/p) cuando la presión del gas es cero.

Finalmente, se utiliza la ecuación del gas ideal y se logra dar con el resultado de la masa molar del gas problema, que en éste caso se trató de Nitrógeno.

|Gas. |Masa molar [g [pic]]|
|Nitrógeno |26,87 [pic] |

Parte experimental.

a) Método experimental: Utilizando un balón de vidrio con valores de masa y volumen conocidos, se procede a hacer vacío para luego volver a masar dicho instrumento. Posteriormente, se deja entrar gas al balón y según la presión manométricaejercida, se vuelve a masar el conjunto. Tal procedimiento, se repite hasta que alcanzar la presión atmosférica, lo que se demuestra cuando las alturas de ambas ramas de mercurio se igualan marcando cero. De esta forma, es posible medir la masa en cada medición hecha y con el volumen se calcula la densidad para cada presión leída. Acto seguido, se grafica (d/p) versus p del gas y se obtiene unarecta cuya ecuación arroja una coeficiente de posición, el cual corresponde al valor límite de (d/p) cuando p tiende a cero. Así, y utilizando las ecuaciones de gases se llega al valor de la masa molar a temperatura ambiente constante.

b) Materiales:

- Balón de vidrio provisto de llave.

- Balanza de precisión.

- Manómetro de rama abierta.

- Red de vacío.

- Barómetro.

-Termómetro.

- Gas problema.

c) Datos experimentales:

- Temperatura ambiente: 21,0 [pic] 0,5 [ºC].

- Presión atmosférica: 759,5 [pic] 0,01 [mmHg].

- Factores de corrección: 2,53 ( 740 [mmHg] y 2,60 ( 760 [mmHg].

- Número de balón: 4

- Volumen de balón: 291,24 [pic] 0,01 [mL].

- Masa balón vacío: 89,2003 [pic] 0,0001 [g].

d) Datos bibliográficos:

- Constante de los gases (R)= 0,082057 [L atm [pic]].

- Masa atómica del Nitrógeno = 14,0067 [g [pic]].

Resultados.

a) Tablas y resultados:

Tabla 1. Data experimental de alturas manométricas y presión del gas.

|Nº de determinación |[pic] [pic] 0,05 [cm] |[pic] [pic] 0,05 [cm] |P [pic] 0,001 [atm] |
|1 |28,2 |28,1|0,258 |
|2 |23,0 |22,9 |0,396 |
|3 |17,9 |17,8 |0,529 |
|4 |12,9 |12,9|0,659 |
|5 |8,00 |8,00 |0,789 |
|6 |3,00 |3,10 |0,918 |
|7 |0,200 |0,300...
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