Termodinamica

DETERMINACIÓN DE LA MASA MOLAR DE UN LÍQUIDO VOLÁTIL POR EL
MÉTODO DE LAS PRESIONES PARCIALES

Objetivo
Determinar la masa molar de una sustancia volátil empleando el método de presiones parciales.

Cuestionario previo.

1. ¿Qué es la masa molar y cuáles son sus unidades más usadas?

La masa en gramos de un mol de elemento es numéricamente igual a su masa atómica. la masa molar de uncompuesto es igual a la suma de masa de los elementos. Las unidades más utilizadas son g/mol-

2. ¿Para determinar la masa molar de la sustancia problema se debe suponer que en estado gaseoso se comporta como gas ideal? Justificar la respuesta.

Si, pues no tomaremos en cuenta el movimiento molecular.

3. ¿Qué es presión parcial y en que sistemas la encuentro?

Presión que ejerceun solo gas en una mezcla de gases.

4. ¿Qué relación existe entre la masa molar y la presión parcial?

ninT=pipT

M=mn

Problema: De acuerdo con el valor de masa molar obtenido y averiguando en la ficha técnica las propiedades, proponer cuál de los líquidos propuestos por el profesor es la sustancia problema.

Material y reactivos
1 Matraz bola de fondo plano de 1 000 mL 1 tramo detubo látex
1 termómetro 1 soporte universal con pinzas
2 tubos de vidrio (15 cm) en ángulo recto 1 llave de paso
1 Tapón tetra horadado para el matraz 1 baño de temperatura constante
1 tapón para catéter con membrana 1 Jeringa de 1 mL con aguja larga
1 manómetro de mercurio Balanza de precisión 0.001g

Procedimiento
1. Antes de armar el equipo verificar que esté limpio y seco.
2. Revisarque la aguja embone adecuadamente a la jeringa de 1 mL (manejarla con el protector para evitar accidentes).
3. Pesar y registrar la masa de la jeringa vacía con todo y aguja y protector de aguja.
4. Armar el equipo como se muestra en el esquema, verificando que las uniones queden ajustadas para
evitar fugas.
5. Llevar a cabo la siguiente prueba para verificar que no existen fugas:
a)Conectar pera por el extremo de la llave de paso por medio de un tubo látex, bombear para que se tenga
una presión manométrica de 5-7 cm y cerrar la llave de paso.
b) Verificar que la diferencia de altura de las columnas de mercurio se mantenga constante durante 30
segundos. Si esto no ocurre, se deben revisar las uniones y el tapón para localizar el origen de la fuga.
c) Si no hay fugas, abrir lallave de paso.
6. Introducir el matraz bola en el baño de temperatura constante; lo más que permita el baño, para evitar gradientes de temperatura.
7. Usar la jeringa de 1 mL con aguja para tomar una porción de 0.3 a 0.5 mL del líquido volátil problema, pesar en balanza de precisión con todo y aguja y protector de aguja,
8. Cuando se alcance una temperatura alrededor de 70 °C, cerrar la llave depaso.
Registrar la presión manométrica y la temperatura inmediatamente después de cerrar la llave.
9. Inmediatamente introducir la aguja a través del tapón de catéter acoplado al tapón de hule e inyectar, levantar el embolo de la jeringa e inyectar nuevamente a fin de incorporar la mayor cantidad de líquido volátil al matraz.
9. Retirar jeringa y pesarla inmediatamente con todo y la aguja y elprotector.
10. Registrar la presión manométrica.

Manejo de datos
Constante universal de los gases R = 0.082 L atm mol-1 K-1

Datos Experimentales

Masa jeringa sin líquido (g) | 4.3521 |
Masa jeringa con líquido (g) | 4.6476 |
Temperatura al cerrar el sistema (°C ) | 68.1 |
Presión manométrica inicial (mmHg) | 45 |
Presión manométrica final (mmHg) | 65 |
Volumen del matrazvacío (L) | 1.12 |

Hoja de cálculos
Masa de la sustancia problema (g) | 0.2955 |
Presión parcial del vapor del líquido volátil (atm) | 0.0263 |
Volumen del sistema (aire y vapor del líquido volátil) (L) | 1.12 |
Masa molar de la sustancia problema (g/mol) | 280.95 |
*cálculos anexo

Análisis de...