Practica 3 Determinacion Del Peso Molecular

OBJETIVO

Determinar el peso molecular de un gas con datos experimentales a partir de la Ecuación General del Estado Gaseoso y la de Berthelot.

CONSIDERACIONES TEORICAS

El peso molecular de un compuesto es la suma de las masas atómicas de los elementos constituyentes del compuesto.

El conocimiento del peso molecular es de importancia porque facilita el cálculo del número de moles y de las cantidades de átomos individuales en una determinada cantidad de un compuesto.

Cuando se trata de una mezcla, el peso molecular se obtiene mediante el promedio ponderado de los pesos moleculares de las sustancias que componen la mezcla. Sin embargo, en la práctica química se pueden encontrar sustancias cuya composición es desconocida, o su fórmula sólo se conoce parcialmente. En el caso de que la sustancia desconocida sea un gas, es posible determinar su masa molar (M) utilizando la ecuación de gas ideal, lo que significa disponer de una herramienta útil para caracterizar un gas o un líquido volátil desconocido. Para ello, hace falta medir la masa del gas m y el volumen V que ocupa, es decir, su densidad (ρ=m/V), a cierta temperatura y presión. Si se supone comportamiento ideal, es posible determinar el peso molecular del gas (M), sustituyendo el número de moles (n) por su expresión (n=m/M), tal que dela ecuación resulta:

Ley de los gases ideales.

Las leyes de Boyle-Mariotte, de Charles y de Gay-Lussac sobre el comportamiento de los gases, aunque son aplicables dentro de una buena aproximación a los gases existentes en la naturaleza, son tanto más imprecisas cuanto mayor es la densidad, la presión o la temperatura del gas. Por ello los gases que cumplen con exactitud dichas leyes físicas se denominan gases perfectos o ideales.

Es posible combinar las leyes de los gases en una sola ecuación sencilla si la temperatura se expresa en la escala absoluta o Kelvin. Así la ley de Charles y la de Gay- Lussac expresan, respectivamente:

〖V_1 P〗_(1 )/T_1 =〖V_2 P〗_2/T_2

Ecuaciones de estado

Una ecuación de estado es la relación que existe entre dos o más propiedades termodinámica. En sistemas de un componente y de una fase, la ecuación de estado incluirá tres propiedades la presión, volumen y temperatura. Dado que la presión, temperatura y volumen pueden ser medidos directamente, los datos necesarios para evaluar las constantes en tales ecuaciones pueden ser obtenidos experimentalmente.

La elección de la ecuación a usar en una aplicación dada depende principalmente de la exactitud deseada y la capacidad del usuario. Como los coeficientes de casi todas las ecuaciones de estado deben ser evaluados ajustando o adoptando las ecuaciones a diversos datos experimentales de presión, volumen y temperatura, estas ecuaciones nunca pueden representar exactamente los datos experimentales; más aún, muchas veces estas ecuaciones más sencillas son aplicadas en la vecindad del punto crítico.

La ecuación de Berthelot

La ecuación de estado de Berthelot es ligeramente más compleja que la ecuación de Van der Waals. Esta ecuación incluye un término de atracción intermolecular que depende tanto de la temperatura como del volumen. La ecuación tiene la siguiente forma:

Teniendo en cuenta el peso:

PM=WRT/P [1+9PTc/128PcT (1-(6Tc^2)/T^2 )]

Teniendo en cuanta la densidad:

PM=δRT/P [1+9PTc/128PcT (1-(6Tc^2)/T^2 )]

MATERIAL Y EQUIPO

1 Matraz balón de fondo plano de 500 cc. Con tapón de hule bihotadado.

1 Tubo de vidrio de 20 a 35 cm de longitud, cerrado en un extremo.

1 Codo de vidrio de 90°.

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