Ecuacion De Berthelot

Objetivo:
Determinar el peso molecular de un gas con datos experimentales a partir de la Ecuación General del Estado Gaseoso y la de Berthelot.
Consideraciones teóricas
Ecuación general del estado gaseoso
Resumiendo las leyes de los gases que se han analizado, en adición con la ley de Avogadro; es posible combinar las tres expresiones a una sola ecucacion maestra para el comportamiento de losgases:

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Donde R, la constante de proporcionalidad, se denomina constante de los gases. La ecuación conocida como ecuación del gas ideal, explica la relación entre las cuatro variables P,V,T y n. un gas ideal es un gas hipotético cuyo comportamiento de presión, volumen y temperatura se puede describir completamente por la ecuación del gas ideal.
La ecuación del gas ideal es útil pararesolver problemas que no implican cambios en P,V,T y n de una muestra de gas. Sin embargo, a veces es necesario trabajar con cambios de presión, volumen y temperatura, o incluso, de cantidad del gas.
Cuando cambian las condiciones, se debe emplear una forma modificada de la ecuación del gas ideal que toma en cuenta las condiciones iniciales y finales. Esta ecuación se obtiene de la siguiente manera:Si n1=n2, como normalmente ocurre, porque la cantidad de gas por lo general no cambia, la ecuación en tal caso se reduce a :

Ecuación de Berthelot
La ecuación de Berthelot es, en cierta forma, intermedia entre la de Van der Waals y la de Clausius. Para llegar a dicha ecuación Berthelot suprime la constante c de la ecuación de Clausius, con lo que resulta

De donde:

Hasta presionesmoderadamente bajas se puede despreciar el valor de ab/TV2, con lo que resulta:

Ahora bien, si en el segundo miembro V se sustituye por el valor (V=RT/P) que le correspondería, en el caso de que el gas se comprotase como ideal, se llega a:

Berthelot sustituye, dentro del paréntesis a , b y R por sus valores en las ecuaciones empíricas:

Si dentro del paréntesis se sustituyen a, b y Rpor sus respectivos valores , resulta:

Resumiendo :

La ecuación de Berthelot es útil solo en un intervalo limitado de valores, bajos de P.

Material:
* 1 matraz balón de fono plano de 500 cc con tapón de hule bihoradado.
* 1 tubo de vidrio de 20 a 35 cm de longitud, cerrado en un extremo.
* 1 codo de vidrio de 90°
*
2 pipetas graduadas de 0 a 10 cc.
* 1 mechero, anilloy tela c/asbesto.
* 1 pinza doble para bureta.
* 1 termómetro
* 1 microbotella
* 1 balanza digital
* Tubería de hule
* Algodón

Reactivos
* Cloroformo (CHCl3 )
* Tetracloruro de Carbono (CCl4)

Procedimiento:
1. Monte el aparato como se indica en la figura, introduzca un pedazo de algodón en el fondo del tuvo A para evitar que se rompa al dejar caer lamicrobotella que contiene la muestra.

2. Calentar a ebullición el agua contenida en las pipetas de manera que el punto C indique cero. Esto se puede lograr subiendo o bajando una u otra pipeta.
3. Introduzca la microbotella abierta que contiene la muestra (de una a dos gotas, previamente pesadas) en el tuvo A y conecte el codo B inmediatamente, presionando para evitar fugas. Procure hacerla operación lo mas rápido posible.
4. Anote el máximo volumen desplazado en la pipeta C. esto será cuando todo el líquido en la microbotella haya pasado al estado gaseoso.
5. Quite la manguera que una a B con C y tome la temperatura del espacio libre en la pipeta C.
Cuestionario:
1. Anote sus resultados experimentales obtenidos:
M muestra | .0015g |
T | 23CCL4 y 24 CHCL3oC |
Vdesplazado | 4.5 ml CCL4 y 6.5 ml CCL4 |

2. P=PRESION V=VOLUMEN
m=PESO R=CONSTANTE
T=TEMPERATURA
Considerando comportamiendo ideal , calcule el peso molecular de la sustancia problema:
PV=(m/M)RT
PM=RTm/PV
P = 585 mmHg - Pvapor del agua
Pvapor del agua(mmHg) | T(°C) |
21.06 | 23 |
22.36 | 24 |
26.8 | 27 |
28.3 | 28 |
31.8 | 30 |
33.7 | 31 |
35.7...