Peso Molecular De Un Líquido Volatil

PESO MOLECULAR DE UN LÍQUIDO VOLATIL
UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO
FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES
ZARAGOZA

Determinación del peso molecular de un líquido volátil

Resumen

En el presente experimento, calculamos el peso molecular de un líquido volátil (alcohol) usando la fórmula del gas ideal y el método de Dumas. Se efectuó evaporando el alcohol en un matraz de 50ml con unatapa de papel aluminio, la cual poseía un pequeño orificio para dejar escapar el aire y que éste quedo lleno de gas de etanol. Se midió la temperatura de ebullición a 585mmHg (es decir, la presión atmosférica en la Ciudad de México) y se calculó el volumen real del matraz con ayuda de una bureta. Todos estos valores se sustituyeron en la fórmula del gas ideal un tanto modificada para que arrojarael valor del peso molecular.
Por desgracia, el experimento no fue satisfactorio debido a la inexperiencia al realizarlo, pero fue una experiencia grata debido a que hemos aprendido la forma correcta de realizar las mediciones y ya no cometeremos esos errores en lo sucesivo.
Obteniendo estos resultados de la masa del matraz con el gas: 21.9276g, 21.8564g, 21.8939g respectivamente, obteniendo elpeso molecular de entre; 200.9985 g/mol y 201.8643 g/mol.

Palabras clave:
Densidad, Peso, presión, temperatura, volumen, mol, peso molecular, masa.

Introducción

Un líquido volátil es aquel que se evapora fácilmente por tener una presión de vapor alta a temperatura ambiente. Presión de vapor es la presión que ejerce un vapor en equilibrio con su líquido, es una presión interna. Dicho deotro modo: presión de vapor es la tendencia “escapista” que tienen las moléculas de pasar de líquido a gas, y ésta aumenta con la temperatura. Este “escape” de moléculas del estado líquido al gaseoso se llama vaporización, pero en los líquidos volátiles se le denomina evaporación pues se produce por debajo del punto de ebullición.
De ahí sacamos dos características de los líquidos volátiles: poseenalta presión de vapor y bajo punto de ebullición. Recordemos que el punto de ebullición no es igual a la presión de vapor. Punto de ebullición es el equilibrio entre presión de vapor y presión atmosférica.



Ahora definamos otro concepto de nuestro interés: el peso molecular. El peso molecular es la suma de todas las masas atómicas de una molécula. Es lo que pesan 6.022x1023 moléculas de uncompuesto en gramos. Pero, ¿cómo determinar la masa molecular de un líquido volátil? Como acabamos de ver, un líquido volátil se evapora y se convierte en gas. Existe una ley que nos permite calcular la presión, volumen, número de moles y temperatura de un gas: la “Ley de los gases ideales”.
PV=nRT donde P es la presión (atm), V el volumen (L), n el número de moles (mol), R es la constante deproporcionalidad (0.0821 Latm/molK) y T es la temperatura absoluta (K). Un gas ideal sería entonces aquel gas que se comporte exactamente con lo presentado por la teoría, por desgracia, es inexistente debido a las condiciones de temperatura y presión. Sin embargo, ésta fórmula de los gases ideales nos es muy útil ya que contiene un elemento del cual podemos sacar ventaja: el número de moles. Sirecordamos la fórmula para obtener el número de moles, tendremos que éste es igual al cociente de la masa entre el peso molecular (n=m/PM). ¡Ajá! Entonces, si sustituimos ésta pequeña igualdad en la ley de los gases ideales y hacemos los despejes correspondientes tendremos
Una fórmula que nos dará el peso molecular de nuestro líquido volátil evaporado: PM=mRT/PV.

Dumas creó un método distinto, perode igual exactitud para determinar el peso molecular de un gas. El método de Dumas es mas sencillo, ya que en un matraz de vidrio que termine en un largo tubo capilar se introduce una pequeña cantidad del líquido cuyo peso molecular se quiere calcular. El matraz se coloca en un baño de agua, o en todo caso, de aire, a una temperatura invariable, unos 20ºc mayor a la del punto de ebullición del...