DETERMINACION DE LA MASA MOLECULAR DE UN COMPUESTO QUIMICO POR EL METODO DE VAPOR CONDENSABLE

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. PRACTICA II

DETERMINACION DE LA MASA MOLECULAR DE UN COMPUESTO QUIMICO POR EL METODO DE VAPOR CONDENSABLE

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RESUMEN

En el siguiente trabajo de investigación se determinó el peso molecular de una sustancia problema utilizando el método de vapor condensable de Dumas, buscando transformar ese líquido a un gas controlando su temperatura (aumentando) puesto que esta sustancia debe ser lo más cercano a un  gas ideal para poder emplear la ecuación general de los gases. Principalmente se pesó conjuntamente un Erlenmeyer, una liga y un cuadrado de papel aluminio. (M1)= 107,97 g. Luego se añadieron 3ml de la sustancia problema, se selló la boca del  Erlenmeyer con papel aluminio y sujetamos con una liga, después se abrió un orificio con una aguja para liberar el aire atrapado de manera tal que las fuerzas de interacción del gas sean menores; doblamos otro papel aluminio para cubrir el anterior, se tomó el Erlenmeyer y lo sumergimos en baño de maría por encima de la temperatura de ebullición del líquido problema (a 70°C) durante 15 minutos, luego de alcanzar  este tiempo se retiró el  Erlenmeyer, seguido de apartar el papel aluminio más externo y dejar enfriar hasta que alcance la temperatura ambiente, pesamos el Erlenmeyer nuevamente (M2)=108.84 g, sabiendo que la presión atmosférica a la cual se trabajo fue de 0.8157 atm.

        En seguida medimos 100ml de agua destilada en un cilindro graduado agregándolos al Erlenmeyer, hasta alcanzar la máxima capacidad de nuestro instrumento volumétrico, con esto obtuvimos el volumen ocupado por el gas (V gas)=0,335 L. Sustituimos cada dato obtenido en la práctica para realizar el cálculo por medio de la ecuación de los gases ideales y conseguimos que el peso molecular de la sustancia problema fue de 89.43 g/mol. Con un porcentaje de error de 53.97% como se puede ver este porcentaje de error es grande, lo que sugiere que no todo el líquido entró a la fase de vapor.

INTRODUCCION

        En la siguiente práctica tiene como tema central determinar la masa molecular de un líquido problema. Sabiendo que “La masa molecular es un número que indica cuantas veces mayor es la masa de una molécula de una sustancia con respecto a la unidad de masa atómica, se calcula sumando las masas atómicas relativas”.

El estado gaseoso es un estado de la materia que se caracteriza por la ausencia de grandes fuerzas intermoleculares razón por la cual los gases presentan ciertas propiedades físicas tales como su expansibilidad y su facilidad de difusión además “cada molécula se comporta en gran medida como si las otras no estuvieran presentes. Por consiguiente, los diferentes gases se comportan de forma similar aunque se componen de moléculas distintas”. Es por ello que en la práctica se busca transformar la sustancia problema en un gas ya que gracias a las propiedades físicas de los gases se puede determinar cuatro variables fundamentales: presión, temperatura, volumen y cantidad de sustancia aplicando asi la ecuación de los gases ideales para el cálculo de la masa molecular, este resultado es comparado con los datos ya establecidos de la sustancia problema y asi luego identificar al mismo.

Como se dijo anteriormente en esta práctica se buscaba determinar el peso molecular aplicando la ecuación de los gases ideales usando el Método de Dumas que consiste en “evaporar completamente un líquido a temperatura constante en un recipiente de volumen y masa conocidos. Dejar que el vapor en el recipiente alcance la presión atmosférica, enfriar y determinar la masa del líquido condensado”.

MATERIALES Y METODOS

En esta práctica se emplea el método de vapor condensable de Dumas. Este método se fundamenta en el hecho de que bajo ciertas condiciones de temperatura y presión, un líquido volátil se vaporiza y se comporta como un gas ideal, por lo que obedece la ley de los gases. De acuerdo a esto, el peso molecular de un líquido volátil viene dado por:

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Dónde:

P= Presión, en atm                

V= Volumen, en L

T= Temperatura, en °K

R= Constante de proporcionalidad o constante universal de los gases.

m= Masa, en g

PM= Peso molecular del gas

Esta ecuación establece que el peso molecular de un gas ideal es inversamente proporcional a su masa y a la temperatura a la cual se encuentra e inversamente proporcional a su presión y al volumen que ocupa.

Por otra parte, Jean Dumas demostró que el peso molecular de algunos compuestos orgánicos era proporcional a la densidad de vapor del compuesto. El hecho de que el gas no sea estrictamente ideal, no presenta dificultad en la asignación de la fórmula molecular correcta. Las mediciones de la masa molar han de realizarse a temperaturas suficientemente altas para garantizar su vaporización. Además el hecho de que un gas real se parezca al ideal, se emplea como base para la determinación de las masas molares de los gases.

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