Densidad Y Peso Molecular De Liquidos Volatiles

“DENSIDAD Y PESO MOLECULAR DE LIQUIDOS VOLÁTILES”
(Método de Víctor Meyer modificado)

I. OBJETIVOS:
a) Determinar la densidad del vapor del líquido volátil a condiciones de laboratorio.
b) Determinar la presión absoluta corregida para el vapor.
c) Determinar la densidad del vapor del líquido volátil a condiciones normales.
d) Determinar la gravedad especifica del vapor del líquido volátilcon respecto al aire.
e) Determinar la masa molecular del líquido volátil, empleando:
e.1.) La ecuación de estado de los gases ideales.
e.2.) La ecuación de estado de van der Waals.
e.3.) La ecuación de estado de Berthelot.
e.4.) La ecuación de estado de Dieterici.
e.5.) El diagrama generalizado del factor de compresibilidad.
II. RESUMEN DE LA REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA:Ecuación de estado de los gases ideales: Es la ecuación mas simple y conocida, es utilizada para los gases considerados en condiciones ideales(temperaturas relativamente altas y presiones relativamente bajas, es decir, densidades relativamente bajas).
PV = nRT (II-02)
De ella derivan las siguientes:
a) para determinar el numero de moles: n = m/M (II-03)b) Para determinar la (ρ) densidad del vapor: ρ = m/v (II-04)

c) Sustituyendo las 3 anteriores y despejando la M obtenemos finalmente:

M = ρ (RT/P) (II-05)

Donde: P = presión absoluta del gas

V = volumen total del gas

n = numero de moles del gasR = constante universal de los gases(R=0.08205 atm L/mol ºk)

T = temperatura absoluta

m = masa del gas
ρ = densidad del gas a determinadas condiciones

M = masa molecular del gas

El factor de compresibilidad: para un gas ideal o perfecto se cumple la relación

PV/RT = 1 (II-06)Pero para un gas real la relación anterior es diferente de 1 y se le designa factor de compresibilidad(z):

PV/RT = z (II-07)

Si en la ecuación (II-05) hallamos la masa molecular para el vaporen estudio tendríamos: M = z (ρ (RT/P)) (II-08)

El factor de compresibilidad(z) es una función de la presión, temperatura y naturaleza del gas, existendiversos diagramas generalizados del factor de compresibilidad. Se han seleccionado los 4 diagramas que permiten hallar “z” a presiones muy bajas (fig. Nº 1-1), bajas (fig. Nº 1-2), intermedias (fig. Nº 1-03) y altas (fig. Nº 1-04) ( que se encuentra el el rubro de datos, cálculos y resultados.

Nota: el valor de z=1 para los gases que se comportan idealmente, z=0.27 en el punto crítico. Paravalores de temperatura reducida < 0.55 y presiones reducidas muy cercanas a 0, se debe considerar z0 1, es decir, muy próximo a la idealidad.

Ecuaciones de estado de los gases ideales:

a) Ecuación de J.D. Van der Waals:

Pideal = Preal + a(n/V)2 (II-09)

Donde: a = constante de van der Waals para cada gas, que indica la fuerza de atracción entre moléculasde un gas, se expresa en atm(L/mol)2

Videal = (Vreal – nb) (II-10)

Donde : b = constante de van der Waals o covolumen de cada gas, es proporcional al volumen de una molécula

aislada de gas multiplicada por el Nº de Avogadro, se expresa en (L/mol).

nb = es el volumen ocupado por lasn moles de moléculas.

Sustituyendo las igualdades (II-09) Y (II-10) en la ecuación (II-02) resulta:

Para n moles : (P + a(n/V)2 ) ( V – nb) =n RT (II-11)

Para n = 1 mol (P + a/V2) (V-b) = RT (II-11-a)

En la tabla Nº 8( rubro de datos, cálculos y resultados) se presenta valores de las...