DETERMINACIÓN DEL PESO MOLECULAR DE UN LÍQUIDO FÁCILMENTE VAPORIZABLE

DETERMINACIÓN DEL PESO MOLECULAR DE UN LÍQUIDO FÁCILMENTE VAPORIZABLE

Andrés Barrera1 / Santiago Rojas1

RESUMEN

La ecuación del gas ideal permite hipotetizar el comportamiento de un gas sometido a diferentes magnitudes como la temperatura y la presión, este laboratorio tuvo como objetivo aplicar los conceptos de gases ideales en la determinación de la masa molar de un compuesto químico, para la realización de este laboratorio se efectuó un montaje en el que se hizo el seguimiento de un líquido vaporizable (acetona) hasta su ebullición completa, los resultados obtenidos expresaron las mediciones tomadas en la experimentación (temperatura, presión, etc), con ayuda de factores de conversión de unidades y la ecuación general de los gases, se halló la masa molar experimental de la acetona, por ende, se cumplió el objetivo de la práctica.

Palabras clave: Masa molar, punto de ebullición, volatilidad, gases, acetona.

ABSTRACT

The ideal gas equation allows to hypothesize the behavior of a gas at different magnitudes such as temperature and pressure, this laboratory aimed to apply the concepts of ideal gases for the determination of the molecular mass of a chemical component, for the realization of this practice, an assembly was made in which a vaporizable liquid (acetone) was traced to its complete boiling, the results obtained expressed the measurements taken in the experimentation (temperature, pressure, etc.), with the help of conversion factors units and the general equation of gases, the experimental molecular mass of acetone was found, therefore, the objective of the practice was met.

Keywords: Molar mass, boiling point, volatility, gases, acetone.

INTRODUCCIÓN

Los gases están sujetos a cambios de presión y temperatura, además, presentan un comportamiento más previsible que los sólidos y líquidos, sus fuerzas de atracción entre moléculas son muy débiles, lo que posibilita el libre movimiento de estas (Chang, 2010).

La ecuación del gas ideal permite hipotetizar el comportamiento de un gas sometido a diferentes magnitudes (Cantidad, temperatura, presión y volumen), por medio de esta ecuación es posible hallar la masa molar de un líquido fácilmente vaporizable (Chang, 2010).

La volatilidad es la capacidad que tiene una sustancia para evaporarse en temperatura ambiente, aquellas que poseen mayor presión de vapor son más susceptibles a presentar esta condición (Significados, 2018).

Este laboratorio se efectuó con el fin de aplicar el concepto de gas ideal en la determinación de la masa molar de un compuesto químico, además, tuvo como objetivo específico ilustrar el método experimental utilizado para la obtención de masas molares de líquidos volátiles.

METODOLOGÍA

Como primer paso para la realización de este laboratorio, se taponó un balón de fondo redondo con ayuda de una banda elástica y un pedazo de papel aluminio, por medio de un alfiler se perforó un pequeño hueco en la mitad de la tapa. Posteriormente, se pesó el balón en una balanza con precisión ±0,01 g, una vez hecho esto, se añadieron 2,00 mL de acetona (±0,01 mL) al recipiente y se volvió a cubrir.

Se efectuó el montaje de la Ilustración 1, para ello, se agregó una cantidad de volumen de agua no cuantificada a un vaso de precipitado de 400 mL, se le añadió un agitador magnético junto a las piedras de ebullición y se llevó a la plancha de calentamiento (sin activar), con ayuda de la pinza con nuez, se sumergió el balón de fondo redondo con el líquido en el vaso con agua (cerciorándose que no se mojara el aluminio), en otra pinza con nuez, se sostuvo un termómetro cuya finalidad era medir la temperatura del agua a medida que se calentara, por último, se encendió la plancha y se observó el proceso.

[pic 1]

Ilustración 1. Montaje utilizado en la práctica.

Cuando se terminó de evaporar todo el líquido del balón, se retiró el recipiente del montaje y se esperó a que enfriara, después, se pesó el balón junto con el líquido condensado, además, se halló el volumen del balón rellenándolo hasta el tope con agua para posteriormente pesarlo (se determinó la densidad del agua en el laboratorio).

Finalmente, se anotaron los datos.

RESULTADOS

Las mediciones obtenidas en la experimentación se pueden apreciar en la Tabla 1.

Tabla 1. Datos obtenidos en la práctica (las masas tuvieron una precisión de ±0,01 g).

[pic 2]

ANÁLISIS DE RESULTADOS

Determinación de la masa molar del líquido fácilmente vaporizable

Partiendo de la ecuación general de los gases:

[pic 3]

Se puede reemplazar n por peso sobre masa molar (ya que M = m/n).

[pic 4]

Despejando M.

[pic 5]

Donde R es la constante universal de los gases.

Sabiendo que [pic 6]

Para hallar la masa molar de la acetona teniendo en cuenta los valores de la Tabla 1, se deben convertir las unidades a las que presenta la constante universal de los gases, entonces:

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