Practico N 14


Practico N 14
Determinación de la masa molar y la densidad de un gas butano

Objetivo: Este trabajo nos propone determinar la masa molecular del butano, por medio de un experimento simple de muy bajo costo y susceptible de implementarse en un modesto laboratorio. El método propuesto se basa en medir los volúmenes de masas conocidas de un gas (butano) a temperatura y presión constante.
La masamolar (símbolo M) de una sustancia dada es una propiedad física definida como su masa por unidad de cantidad de sustancia.1 Su unidad de medida en el SI es
kilogramo por mol (kg/mol o kg·mol−1), sin embargo, por razones históricas, la masa molar es expresada casi siempre en gramos por mol (g/mol).
Las sustancias puras, sean estas elementos o compuestos, poseen una masa molar intensiva ycaracterística. Por ejemplo, la masa molar aproximada del agua es: M (H2O) ≈ 18 g·mol−1.
Materiales:
-Encendedor
-Probeta
-Laton
-Agua
-Balanza
Fundamento teorico :
La masa molar (símbolo M) de una sustancia dada es una propiedad física definida como su masa por unidad de cantidad de sustancia.1 Su unidad de medida en el SI es
kilogramo por mol (kg/mol o kg·mol−1), sin embargo, por razones históricas, lamasa molar es expresada casi siempre en gramos por mol (g/mol).
Las sustancias puras, sean estas elementos o compuestos, poseen una masa molar intensiva y característica. Por ejemplo, la masa molar aproximada del agua es: M (H2O) ≈ 18 g·mol−1.
El butano a temperatura ambiente es un vapor, ya que puede ser licuado por simple comprensión. Su punto de ebullicion a presión atmosferica de -1 °C. Sinembargo cuando el butano está a presiones cercanas a la presion atmosférica y temperaturas no cercanas a su punto de ebullición su densidad es baja y sus propiedades están bien descritas por la ecuación de estado de los gases ideales.
PV= n R T
Aquí es la presión absoluta del gas, V gas su volumen, n el número de moles, R la constante universal de los gases y T la temperatura absoluta. El número demoles se calcula como el cociente entre la masa de gas mgas y su masa molecular M, o sea:
n= mgas / M
Otro modo de escribir la ecuación 1, es:
P.Vgas: ( mgas/Mgas ) . R.T
El objetivo de esta experiencia consiste en la determinación de la masa molecular Mgas y la densidad del gas butano Pgas= mgas/Vgas para ello se propone medir volúmenes de masas conocidas de gas a presiones y temperaturasconocidas. En otras palabras nos porponemos medir los volúmenes de cantidades de gas de masas conocidas. Si el butano obedece la ecuacion 3, graficando mgas en función del volumen Vgas, a presión y temperatura constantes, esperamos una relación lineal cuya pendiente pend, vendrá dada por:
Pend=pendiente=(P.Mgas) / (RT)
Procedimiento: Para la realización de este experimento se propone usar un encendedorde gas como fuente de butano, una probeta graduada de 1 l próximamente con una apreciación de 10 ml o mejor y una balanza digital con una apreciación de 0,1 gramos o mejor. La presión atmosferica puede medirse con un barómetro u obtenerse del servicio meteorológico local (Instituto meteorológico Nacional-Argentina) Y la temperatura ambiente T medida con un termómetro comun pero expresada engrados kelvin (T [K] = T[°C]+273,15 ).
Se sugiere llenar completamente la probeta con agua y colocar cuidadosamente la misma, invertida dentro de un recipiente mayor, con agua hasta la mitad de la misma.
Seguidamente, se introduce un encendedor, previamente pesado, en el interior del agua y se oprime la llave de paso para que salga butano. El mismo debe de burbujear dentro de la probeta invertida.Cuando se halla desplazado un volumen considerable y fácilmente medibles, retirar el encendedor del agua. Con cuidado desplace verticalmente la probeta hasta que el agua en el interior de la probeta y alrededor de ella estén niveladas. Si el nivel de agua dentro de la probeta y fuera de ella es el mismo, podemos asegurar que la presión dentro de la probeta es igual a la presión exterior, o sea la...