DENSIDAD DE LOS GASES Y DETERMINACION DEL PESO MOLECULAR METODO DE DUMAS

PRACTICA N° 3

DENSIDAD DE LOS GASES Y DETERMINACION DEL PESO MOLECULAR
METODO DE DUMAS


FACULTAD: CIENCIAS BASICAS
ESCUELA: CIENCIAS QUIMICAS
PROGRAMA: QUIMICA


UNIVERSIDAD PEDAGOGICA Y TECNOLOGICA DE COLOMBIA
TUNJA 24 DE SEPTIEMBRE DE 2013

MARCO TEORICO

METODO DE DUMAS

Dumas demostró que la masa molecular de ciertos compuestos orgánicos es directamente proporcional ala densidad del vapor del compuesto y, a partir de este principio, ideó un valioso método para determinar las masas moleculares, especialmente de gases y líquidos con puntos de ebullición bajos. Formuló la teoría de la sustitución, después de observar que las propiedades de ciertos compuestos cambiaban muy poco cuando su hidrógeno era reemplazado por una cantidad equivalente de cloro. Dumas ideótambién un método para la determinación cuantitativa del nitrógeno en sustancias orgánicas

DENSIDAD DE VAPORES
Los dos métodos clásicos y bien conocidos para determinar la densidad de un vapor de una sustancia que es líquida a la temperatura ambiente, son los de Dumas (1826) y Víctor Meyer (1882).
Dumas coloco una muestra del líquido volátil en un matraz que estaba introducido en un baño deagua. El líquido evaporado desplaza el aire de bulbo; cuando esta expulsión se completó el bulbo solo contenía vapor, lo cerro a la lámpara y lo peso.
En el método de Víctor Meyer el líquido evaporado desplaza al aire de un recipiente manteniendo la temperatura y constante, si bien el volumen de aire desplazado se mide a temperatura ambiente. En ciertas modificaciones de este método el volumense 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 densidades de vapores y ha invalidado a esto viejos métodos.




PROCEDIMIENTO

1. En un vaso de precipitado de 100 ml colocamos a calentar agua, colocamos el picnómetro dentro del vaso sujetándolo con el portabulbos demanera que solo una pequeña porción del tubo capilar sobresalga del agua. Hasta llegar a una temperatura de 70°C, enseguida sacamos el picnómetro y lo llenamos con la misma agua caliente para registrar la expansión de este.

2. En un vaso de precipitado de 100 ml colocamos a calentar de nuevo agua, realizamos el mismo montaje anterior pero ahora conteniendo el picnómetro 1 ml de acetona,calentamos hasta que este se evapore, lo sacamos, tapamos el bulbo con un trozo de papel y lo pesamos, realizamos este procedimiento 3 veces para tener mas exactitud en el punto de ebullición.



DESARROLLO DE LA PRÁCTICA
DATOS

peso del picnómetro vacío
Wai
16,478 g
temperatura ambiente
Tai
18°C
presión barométrica ambiente
Pai
550 mmhg
presión barométrica a 70 °C

Pb
550 mmhgtemperatura del baño de agua
Tb
70 °C
peso del picnómetro con el gas condensado
Wm
16,551
temperatura del agua con la que se completa el volumen cuando el picnómetro se dilata
Ta
70 °C
peso del agua
Wa
24.519 g


Corrección de la lectura de la escala barométrica debido a la temperatura
P corregida = P observada (1-αT +βT)
Siendo T= Temperatura ambiente a °C

P corregida = Pobservada (1- (α-β)T) reemplazando
P corregida = P observada (1-1.64X10-4 T)
Por lo tanto
P corregida = 552 mmHg (1 - 1.64X10-4 (18°C))
P corregida = 552 mmHg (1 - (2,952 x 10-3))
P corregida = 552 mmHg (0.997048)
P corregida = 550.37 mmHg

Volumen del Bulbo:

Ma= Wa-Wai
Ma= 24.519 -16.478
Ma= 8.0 g

Volumen del picnómetro a 70 °C
Vb = (peso picnómetro lleno – peso delpicnómetro vacío) + vol. adicionado en la dilatación.
Vb = (41.426ml – 16.478ml) + 1ml
Vb= 24.948 ml


Masa aparente del agua
ma= Wa - Wai
ma= 24.948 -16.478
ma= 8,47 g

Peso del aire (ms)
Esta se conoce por la densidad del aire (ds) en las condiciones del experimento y por el volumen del picnometro (Vb). La densidad (ds) se conoce por la densidad del aire (1.293 gr/lt a 0°C y 760 mmHg )...