Peso Molecular de Un Vapor

OBJETIVOS

  

Determinar Determinar la masa molecular de un vapor condensables, a través de los métodos de Dumas y Meyer Calcular adecuadamente adecuadamente la masa molecular de un vapor condensable, a través del uso de la ley de ases ideales Determinar el peso del aire contenido en el bal!n, al iual "ue el empu#e asensorial e#ercido por el aire al estar contenido en el bulbo$

D%TOS TE&'ICOS

Muestra problema( Etil %cetato )eso molecular Etil %cetato( **$++ $mol +  Temperatura laboratorio( +-.$+/ 0  )resi!n atmos1érica( 2$*34 atm u( es masa molecular del Etil acetato  Tabla +$ Método Dumas Muestra Etil %cetato

Masa sin muestra 5+ 67

E;perimento <+

+2=$.+/3

Masa con muestra 58 67 +23$+=+ -

 Temperatura Vapori9aci!n 607 =/.$+/

Volumen total del bal!n Vb 6:7 2$8=/

 Tabla 8 Método Meyer Muestra Etil %cetato

 Temperat ura 0 

8-.$+/

Masa sin muestr a 5+ 67 +$=2.8

Masa con muestr a 58 67 +$38.8

E;perimen to + E;perimen to 8

Volum en incial V+ 6:7

Volum en >nal V8 6:7

8-.$+/

+$8342

+$=.4* 2$24=3 2$24-3

2$28=8 2$2834

MODE:O DE C?:C@:O



PV b=nRT → PV b=

W  EA u

❑vapor W  EA RT →u =  RT → u= RT   P V b  P

Donde: uPV   RT 



W  EA=



❑aire=



W 2−W 1 W v =W a +¿ )



u´ =

W aire V b

u1 + u2 2

¿u ´ −u teórico∨ 

¿

 x 100 uteórico %Error = u =¿



w muestra=w ampollavacía − w ampollallena



V vapor= v desplazado −v inicial



❑vapor=

W muestra V  vapor

)( )resi!n atmos1érica Vb( Volumen del bulbo o bal!n n( moles de la muestra '( constante universal de los ases 2$2*8 atm$lAmol$0 

 T( Temperatura del laboratorio u( masa molar de la muestra Wv: peso vapor del compuesto problema

W  EA ( es masa molecular del Etil %cetato

RESULTADOS MÉTODO MEYER

EXPERIMENTO 1 W muestra=( 1.4272 g −1.3072 g )= 0.12 g V vapor= ( 0.0634  −0.0232  )=0.0402   ❑vapor =

u=

  0.12 g 0.0402 

❑vapor

 P

=2.98 g / 

−1

 RT =

2.98 g ! 

EXPERIMENTO 2

W muestra=( 1.3768 g −1.2460 g )=0.1308 g V vapor= ( 0.0694  −0.0246  )=0.0448   ❑vapor =

g = 2.92 g /  0.0448   0.1308

−1

 x 0.082 atm!  !mol ! " x 297.15  "  −1 =85.83 g!mol 0.846 atm

u=

❑vapor

 P

−1

 RT =

2.92 g ! 

−1

 x 0.082 atm ! !mol ! " x 297.15 "  −1 =84.1 g!mol 0.846 atm

MASA MOLECULAR PROMEDIO DE LA MUESTRA

u´ =

u1 + u2 2

=

84.1 g!mol

−1

−1

+ 85.83 g!mol

=84.96 g ! 

2

−1

DATOS OBTENIDOS

E;perime nto + E;perime nto 8

 T 607

) 6atm7 5vapor

Vvapor

8-.$+/

2$*34

2$+8

2$2328

8$-*

u $mol+ */$*=

8-.$+/

2$*34

2$+=2*

2$233*

8$-8

*3$+2

❑vapor

u prom $mol+ *3$-4

PORCENTAJE DE ERROR

¿u ´ − u teórico ∨

¿

uteórico

|

 x 100=

−1

84.96 g ! 

−1

− 88.1 g ! 

88.1 g 

−1

|

 x 100 =3.6

%Error =u =¿

METODO DUMAS

SE CALCULA LA MASA DEL AIRE CONTENIDO DENTRO DEL BALÓN:

W aire =

❑aire PV b

 RT 

−1

=

29 g!mol

 x 0.846 atm x 0.235  =0.24 g −1 −1 0.08205 atm ! ! mol  "   x 297.15 " 

ota( El peso del bulbo es la masa aparente, menos la masa del aire contenido en él, as 5b 5+  5aire, lueo se tiene "ue la masa del vapor serF la masa del

bulbo con la del vapor contenido menos la masa del bulbo, es decir( 5v 585b  5865+5aire7  6585+7 G 5aire W v = ( 104.1319 g −103.7154 g ) + 0.24 g =0.6565 g

DENSIDAD DEL VAPOR DE LA MUESTRA:

❑vapor=

0.6565 g 0.235  

−1

=2.794 g ! 

MASA MOLECULAR DEL VAPOR DE LA MUESTRA: umuestra=

❑vapor

 P

−1

RT =

2.794 g ! 

−1

 x 0.082 atm!!mol ! " x 357.15  "  −1 = 96.72 g!mol 0.846 atm

MASA MOLECULAR DEL COMPUESTO

)or problemas con el bulbo no se pudo reali9ar la prueba por duplicado, si se Hubiese HecHo se calculara la masa molecular promedio con la ecuaci!n(

u´ =

u1 + u2 2

5+ 67

5867

T 607

Vb 6:7

5aire 67 5v 67

@

E;perime nto +

+2=$.+ /3

+23$+= +-

=/.$+/

2$8=/

2$83

2$4/4/

6$mol +7 -4$.8

 PORCENTAJE DE ERROR ¿u ´ − u teórico∨

¿

uteórico

( 96.72 g!mol

−1

 x 100= ¿

−1

− 88.11 g!mol

88.11 g!mol

−1

)

∨ x 100= 9.77

%Error =¿

CAUSAS DE ERROR:

El primero de ellos ocurri! cuando la muestra se evapor! por completo, esta observaci!n es bastante relativa por"ue depende de la visi!n y Fnulo por el cual mire el analista en el momento del e;perimento$ %"u lueo de "ue el bulbo se en1ro se observ! "ue Hubo un residuo de muestra l"uida "ue a1ecta el valor >nal de la masa medida$ )or otra parte, la seunda causa de error se debe a la medici!n del bulbo con una probeta raduada e;iste un error relativo "ue puede a1ectar el resultado >nal$ ANÁLISIS

Se lor! determinar la masa molecular del etil acetato por medio de los métodos Dumas y Meyer, como 1actor comn ambos tratan la muestra como vapor puesto "ue la densidad de un vapor condensable es mFs sencilla de calcular si se asume "ue este se comporta como ideal$ En este sentido, por el método Dumas cabe recalcar "ue es muy importante "ue el bal!n se encuentre sumerido totalmente, de esta manera se aranti9a "ue todo el sistema estuviera a la misma temperatura, sin embaro, cabe la posibilidad de >ltraci!n de l"uido "ue s sucedi! en este caso por"ue el bal!n se sumeri! Hasta tener las llaves dentro del aua, y all se >ltr! enerando "ue la muestra problema se contaminara y ésta cambiara su punto de ebullici!n$ )or lo anterior, no se reali9! el promedio de los dos ensayos$ En contraste, el seundo e;perimento reali9ado por el método de Dumas si se pudo >nali9ar con é;ito arro#ando un error del -$.., "ue puede ser relacionado con una pe"ueKa porci!n de muestra "ue no se evapor! y por ende a1ecto el peso del vapor y con ello los demFs cFlculos$

)or otra parte, por el método Meyer es mFs comple#o y consta de un arrastre de aire por el vapor permitiendo de este modo medir el volumen despla9ado y por tanto determinar la masa molecular del etil acetato a través de la densidad$ En sntesis, el método Meyer es mFs preciso y esto se evidencia en el porcenta#e de error obtenido para éste método$ Sin embaro, a pesar "ue el método Meyer es mFs preciso también se puede lorar "ue el método Dumas lo sea$ En nuestro caso el método Dumas present! errores sistemFticos "ue limitaron la consecuci!n de un porcenta#e de error menorL de estos errores sistemFticos se considera "ue debido a la poca visibilidad de la muestra en el bal!n 61ase l"uida7 por"ue al presentarse tantas barreras obstruyendo la visibilidad no se lor! observar el momento preciso en el cual la muestra se Haba evaporado por completo$ CONCLUSIONES







Se lor! determinar la masa molecular del etil acetato, tanto por método de dumas como por Meyer Haciendo uso de la ecuaci!n de los ases idealesL "ue nos permite escribir en términos de densidad y masa de la muestra las moles del vapor$ De este modo, permite calcular el peso molecular de un vapor condensable$ En el e;perimento se evidenci! "ue el método meyer permite ser mFs precisos y evita alunos errores sistemFticos del analista, por lo tanto, las técnicas evaluadas presentan di1erente nivel de precisi!n y e;actitud$ %l calcular la masa del vapor de la muestra, se evidenci! "ue ese peso no es la simple di1erencia entre la masa del bulbo con muestra menos la masa del bulbo vaco$ :o anterior, primero por"ue el aire estF presente dentro del bal!n al momento de medir la masa del bulbo vaca, y seundo por"ue cuando el bulbo estF sumerido dentro del aua e;perimenta en su interior una 1uer9a de empu#e e#ercida por el aire "ue previamente estaba contenido en él$

BIBLIOGRA!A

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