termo







Trabajo práctico nº 1: "Determinación exacta
de la masa molar de un gas"









Resumen
El objetivo de la realización de este práctico es determinar la densidad de un gas problema a diferentes presiones y así obtener su masa molar por el método de las densidades límites.
Con los datos obtenidos, se encontró que la razón entre densidad y presión era 1,0837 g/atm*L,a una temperatura ambiental constante de 21 °C, cuando la presión tiende a 0, y la masa molar determinada fue de 26,13 g/mol, concluyendo que el gas problema corresponde a nitrógeno molecular, dando un error experimental de 6,74 %
Parte experimental
Materiales:
- Balón de vidrio de volumen conocido provisto de una llave
- Balanza digital de precisión (TARE).
- Barómetro.
- Termómetro.
-Bomba de vacío
- Red de vacío
- Xplorer GLX Pasco
- Sensor químico
- Gases problema (O2, N2)

Método:
La ecuación de estado de los gases ideales puede proporcionar un valor de la masa molar del gas problema, pero esta sería poco exacta ya que se trata de un gas real, por esta razón se utiliza el método de las densidades límites, que permite utilizar esta ecuación para obtener un valorexacto, tras realizar determinaciones que permiten trazar una recta en un gráfico que represente la relación d/P vs. presión y de esta forma, extrapolar el valor de la densidad del gas cuando la presión tiende a 0, y luego aplicarla a la ecuación modificada de esta forma:
M= (d/P) * R T (T=cte)


Datos experimentales

- Temperatura ambiente: 21,0 ± 0,5 [ºC]
- Presión barométrica:767,1.9 ± 0,1 [mmHg]
- Factores de corrección: 760 [mmHg]  2.60
780 [mmHg]  2.67

- Volumen balón: 282,39 ± 0,01 [mL]
- Masa balón vacío: 149,0868 ± 0,0001 [g]
- N° de Sistema: 5
- Nº balón: 12
- P. máx. vacío: -0,015


Tabla N°1: Datos experimentales

Nº de determinación
Presión
± 0.01 [atm]
Masa balón+ gas
± 0.0001 [g]
1
0,250149,1676
2
0,400
149,2149
3
0,550
149,2652
4
0,650
149,2978
5
0,800
149,3449
6
1,000
149,4091


Datos bibliográficos:
- Constante de los gases: R = 0.0820574 atm*L*mol-1K-1
- Grados Kelvin: 273.15K = 0ºC
- Masa molares de posibles gases:
1. Nitrógeno molecular (N₂): 28,02g/mol
2. Oxigeno (O₂): 32,00g/mol



d = masa
volumen







Resultados
Magnitudescalculadas:
Tabla Nº2:
De la masa del gas y la densidad del gas
- Temperatura ambiente: 21,0 ± 0,5 [ºC]
- Presión barométrica: 767,1.9 ± 0,1 [mmHg]
N° de determinación
Masa del gas
+ 0,0001 [g]
Densidad del gas(g/L)

1
0,0808
0,2861
2
0,1281
0,4536
3
0,1784
0,6318
4
0,2110
0,7472
5
0,2581
0,9139
6
0,3223
1,1413

Tabla Nº3:
Utilizada para graficar y luego obtenerla masa molar del gas
- Temperatura ambiente: 21,0 ± 0,5 [ºC]
- Presión barométrica: 767,1.9 ± 0,1 [mmHg]

N° de determinación
Presión
+ 0,001 [atm]
Densidad/Presión [g/L atm]

1
0,264
1,0837
2
0,413
1,0983
3
0,563
1,1222
4
0,662
1,1287
5
0,812
1,1255
6
1,012
1,1277


Gráfico: Efecto de la relación d/P sobre la presión del gas
-Temperatura ambiente: 21,0 ºC ± 0,5ºC.
- Presión barométrica: 767,1 mmHg ± 0,1 mmHg.























Ejemplos de cálculo (todos los ejemplos serán realizados con la primera determinación):

1.- Presión barométrica Corregida (Pr)
Datos:
- Temperatura ambiente: 21,0 ± 0,5ºC.
- Presión barométrica leída: 767,1 ± 0,1mmHg.
- Factores de corrección: 760 mmHg  2.60 mmHg780 mmHg  2.67 mmHg
Cálculos:
Factor de corrección:
(780 - 760) mmHg = (780 – 767,1) mmHg
(2,67 – 2,60) mmHg (2,67 – x) mmHg

20 mmHg = 12,9 mmHg
0,07 mmHg (2,67 – x) mmHg

285,71(2,67– x) mmHg = 12,9 mmHg
(762,84 – 285,71x) mmHg = 12,9 mmHg
(762,84 – 12,9) mmHg = 285,71x mmHg...