Practica 3 Termo

Instituto Politécnico Nacional

Escuela Nacional de Ciencias Biológicas – Zacatenco

Laboratorio de Fisicoquímica

Ingeniería en Sistemas Ambientales

3AM1

Práctica 3

Presentan:

Carapia Soto Beatriz

Godinez Castellanos Ericka Cassandra

Guzmán Sosa Andrea Marcela

“Determinación de densidades y pesos moleculares de vapores”

Fecha de realización: 20/Agosto 2013

Fecha de entrega: 27/Agosto/2013

“La Técnica al servicio de la Patria”

OBJETIVO

- Caracterizar a un sistema, en estudio, a través de la determinación de propiedades fisicoquímicas como la densidad.

- Establecer y aplicar la relación entre la teoría y la experimentación.

INTRODUCCIÓN

La determinación de la densidad de los gases vapores ha jugado un importante papel en la historia de la química, porque las masas moleculares de las sustancias en estado gaseoso se pueden deducir de la medida de su densidad.

Densidad de gases.

La densidad absoluta de un gas es la masa de una unidad de volumen a determinadas temperatura y presión. La densidad tipo es el valor de la densidad absoluta a 0° C y a 1 atm de presión.

En relación con la determinación de masas moleculares, se emplean con frecuencia densidades relativas; estas representan la relación entre la densidad del gas y la de otro gas de referencia a la misma temperatura y presión.

Los dos métodos clásicos y bien conocidos para determinar la densidad del vapor de una sustancia que es líquida a la temperatura ambiente son los de Dumas (1826) y Víctor Meyer (1882).

Dumas coloco una muestra del líquido volátil en un matraz que estaba introducido en un baño maría de agua. El líquido evaporado desplaza el aire del bulbo; cuando esta expulsión se completó y el bulbo solo contenía vapor, lo cerró a la lámpara y lo peso.

En el método de Víctor Meyer el líquido evaporado desplaza el aire de un recipiente mantenido a temperatura elevada y constante, si bien el volumen de aire desplazado se mide a la temperatura ambiente. En ciertas modificaciones de este método el volumen se mantiene constante y es el incremento de presión lo que se mide en su lugar.

La propia balanza de empuje (convenientemente calentada) puede adaptarse también para medir densidades de vapores y ha invalidado a estos viejos métodos.

En esta práctica se determinarán las densidades de vapores de sustancias volátiles como por ejemplo: acetona, éter etílico, etc.

Densidad: La densidad es una magnitud escalar referida a la cantidad de masa contenida en un determinado volumen de sustancia, su unidad en SI es kg/m3.

Densidad relativa: La densidad relativa es una comparación de la densidad de una sustancia con la densidad de otra que se toma como referencia. Ambas densidades se expresan en las mismas unidades y en iguales condiciones de temperatura y presión. La densidad relativa es adimensional ya que queda definida como el cociente de dos densidades.

DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCEDIMIENTO

DIAGRAMA FÍSICO

Observaciones del Dispositivo 1:

Este dispositivo tiene como finalidad el calentar el agua a 85°C o hasta punto de ebullición para eliminar el agua de CO2, para calcular el volumen total de cada matraz aforado.

El termómetro permite observar el ascenso de la temperatura hasta los 85°C.

Observaciones del Dispositivo 2:

Este dispositivo permite calentar el agua y agitarla constantemente de manera magnética, esto para evitar la rápida evaporación del agua sin que aun llegue a los 85°C, que la temperatura que se mantenga constante a pesar de que se le introduzcan los matraces es gracias a la parrilla.

DESARROLLO DE LA PRÁCTICA Y OBSERVACIONES

Para llevar a cabo el experimento con el cual nos fue posible determinar la densidad del vapor del Éter etílico, primero pusimos en vasos de precipitados el agua suficiente a punto de ebullición, para que estuviera libre de CO2, la dejamos enfriar a temperatura ambiente, mientras tanto en la parrilla colocamos agua para meter en ella los matraces con el éter y poder medir el peso del vapor generado.

El volumen que ocupó el vapor se marcó con un marcador indeleble, al cual después le agregamos el agua a temperatura ambiente hasta la marca hecha y así, pudimos determinar el volumen ocupado por el gas, el cual tuvo unas variaciones, pero no tan significativas, y se debió al tamaño del matraz volumétrico que ocupamos, pues aunque los tres eran de 250 ml, el espacio restante que ocupó el gas variaba unos cuantos ml.

Cabe mencionar que la temperatura del agua en la sumergimos los matraces fue 80° C y otros equipos que no contaban con termómetro, la llevaron a ebullición.

RESULTADOS

Matraz Mm+ A M. A. M. m Mm+E M.E V. total Den. E Peso mol eter % E

1 107,0601g 0,3383g 106,7217g 107,3079g 0,5861g 0,2623L 2,2347 84,0757

2 113,0586g 0,3399g 112,7186g 113,2305g 0,5862g 0,2635L 2,2246 83,6957

3 104,9457g 0,3373g 104,6084g 105,2189g 0,6105g 0,2515L 2,3346 87,8344

4 111,0374g 0,3347g 110,7g 111,2298g 0,5298g 0,2595L 2,0416 76,8107

Dónde:

Mm + A: Maza del matraz más Aire.

M.A: Masa del Aire.

M. m: Masa del matraz.

Mm+ E: Masa del matraz más éter.

M.E: Masa del éter.

Den. E: Densidad del éter. (g/L)

Peso mol éter: Unidades: g/mol.

ANALISIS DE RESULTADOS

Los datos experimentales obtenidos se consideran confiables ya que el % de error no es tan grande y porque los valores calculados son muy cercanos a los valores reales que hay en tablas ya oficiales. Las diferencias igual radican en que se ocuparon matraces del mismo volumen pero al aforo, los cuellos eran diferentes y esto ocasionada una dispersión un poco pequeña en cuanto a él volumen

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