Peso molecular del aire

Cálculos
Datos obtenidos.
Diremos que el sistema será el Erlenmeyer con su tapa.
Masa del picnómetro:
Masa del picnómetro + agua:
Volumen del picnómetro: 10mL
Densidad de agua:
Masa del sistema:
Masa del sistema + agua:
Volumen de agua en el sistema=Volumen de aire: 107,05mL
T1=40,9°C=314,05 K Masa del sistema: 112,041g
T2=55,2°C=328,35 K Masa del sistema: 112,032g
T3=70,0°C=343,15 KMasa del sistema: 112,016g
T4=84,9°C=358,05 K Masa del sistema: 112,028g
1/T1=0,00318 vs 112,041
1/T2=0,00305 vs 112,032
1/T3=0,00291 vs 112,016
1/T4=0,00279 vs 112,028
Gráfica.

Gráfica.01

Vemos los puntos desordenados. Apliquemos mínimos cuadrados,

Σxi2 = (0,00279)2 + (0,00291)2 + (0,00305)2 + (0,00318)2 = 0,000035667
Σyi = 112,028 + 112,016 + 112,032 + 112,041 = 448,117Σ(xiyi) = (0,00279)(112,028) + (0,00291)(112,016) + (0,00305)(112,032) + (0,00318)(112,041) = 1,33651266
Σxi = 0,00279 + 0,00291 + 0,00305 + 0,00318 = 0,01193
(Σxi)2=0,000142324
Usaremos estas fórmulas.

a=xi2yi-(xiyi)xiNxi2-(xi)2b=N(xiyi)-xiyiNxi2-(xi)2
a=0,000035667448,117-(1,33651266)(0,01193)40,000035667-(0,000142324)=111,6075733m=41,33651266-(0,01193)(448,117)40,000035667-(0,000142324)=43,11046512

Decimos que y = a + mx
Entonces,
a = 111,60
m = 43,11

Pero recordemos que y = a + mx
Masa del sistema = Masa del sistema vacío (p de corte) + m(1/T)
Masa del sistema = 111,60 + 43,11 (1/T)

Démosle los valores reales de y (masa del sistema) por la ecuación, los valores que quedan son:

1/T1=0,00318 y=111,737
1/T2=0,00305 y=111,731
1/T3=0,00291 y=111,725
1/T4=0,00279y=111,720

Grafiquemos eso,

Gráfica.02

Gráfica.03

Una recta, esa recta nos da un punto de corte con y, dicho punto se calcula dándole valor a x de 0 entonces, ese valor sería. y = 111,60 ese valor exactamente es el sistema vacío.

Hasta ahora tenemos los siguientes datos, que nos servirán a continuación,

Presión en el laboratorio: 100KPa (por factor de conversión 760mmHg=101,1kPa)= 751,73mmHg
Volumen del aire: 107,05mL (por factor de conversión 1L=1000mL) = 0,10705L
R = 62,4(L)(mmHg)(mol)(K)
m = 43,11

Podemos calcular a M así:

M=mRPV
Nos queda que,

M=(43,11)(62,4)751,73(0,10705)

Luego M = 33,46 g/mol (experimental)

La bibliografía dice que el valor de M para el aire es de 28,95 g/mol (teórico)

%ERROR=|28,95-33,46|28,95x100=15,57%

Obtuvimos unmargen de error del 15,46%.

Las densidades se calculas así,
Tomamos los valores que necesitamos,
Masa del sistema vacío (cuando el límite en x tiende a infinito): 111,60g
Masa de sistema a T1 (40,9°C): 111,737g
Masa de sistema a T2 (55,2°C): 111,731g
Masa de sistema a T3 (70,0°C): 111,725g
Masa de sistema a T4 (84,9°): 111,720g
Volumen del sistema=Volumen del aire: 107,05mL
Las masas delsistema utilizadas son las obtenidas al linealizar los datos.

La densidad se calcula restando el que dice según la temperatura con el sistema vacío, dividido este resultado por el volumen.

Densidad a T1: 111,737-(111,60)(107,05)=0,001279gmL=1,279g/L
Densidad a T2: 111,731-(111,60)(107,05)=0,001223gmL=1,223g/L
Densidad a T3: 111,725-(111,60)(107,05)=0,001167gmL=1,167g/L
Densidad a T4:111,720-(111,60)(107,05)=0,001120gmL=1,120g/L

Si sacamos un promedio de las densidades obtenidas nos queda que densidad del aire = 1,1973g/L (experimental)

ANÁLISIS Y DISCUCIÓN DE RESULTADOS.

Para el éxito total de experiencia requiere un dominio sobre las leyes que rigen el comportamiento de los gases ideales. Para ello utilizamos una fórmula PV=nRT denominada la ecuación de estado delos gases ideales.
Primero la masa del agua presente en el picnómetro nos sirvió para hallar la densidad de ésta, al tener la densidad del agua fácilmente se pudo calcular el volumen del sistema al llenarlo de agua. Si analizamos la gráfica 1 observamos que los puntos se encuentran dispersos; el primer punto se encuentra sobre un valor de y alto, luego sufre una caída y continua creciendo, éste...