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LABORATORIO DE FISICOQUÍMICA Nº 1 DETERMINACION DEL PESO MOLECULAR (METODO DE DUMAS)
UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA DE SANTANDER FACULTADCIENCIAS AGRARIAS Y DEL MEDIO AMBIENTE INGENIERIA AGROINDUTRIAL SAN JOSE DE CUCUTA 23 DE ABRIL DE 2012
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LABORATORIO DE FISICOQUÍMICA Nº 1 DETERMINACION DEL PESO MOLECULAR (METODO DE DUMAS)
UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA DE SANTANDER FACULTADCIENCIAS AGRARIAS Y DEL MEDIO AMBIENTE INGENIERIA AGROINDUTRIAL SAN JOSE DE CUCUTA 23 DE ABRIL DE 2012
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TABLA DE CONTENIDO
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
Resumen Objetivos Base Teórica Materiales y Equipos Procedimiento AnálisisDe Resultados Cuestionario Conclusiones Referencias Bibliográficas
pág.
4 5 6 7 8 9 10 12 13
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1. RESUMEN
DE DUMAS” es un método de determinación cuantitativa de sustancias químicas. En este laboratorio se implemento este método para calcular el peso molecular de un líquido volátil, para lo cual se siguiópaso a paso el procedimiento correspondientedescrito en las guías de práctica del laboratorio de Fisicoquímica UFPS.Siguiendo con lodescrito en la guía de practica se tomo un elermeyer, un pedazo de hilo de cobre y un recorte de papel aluminio,se determino su peso y luego se introdujo el liquido volátil al erlenmeyer para empezar con el montaje correspondiente con los siguientes materiales: el soporte universal, pinzas para erlenmeyer, mechero de gas, vaso precipitad y lamina de asbesto.Luego de realizar este montaje se introdujo agua al vaso de precipitado de volumen 600ml y se prendió la llama de gas del mechero, después de esperar un tiempo para que el agua del vaso precipitado estuviera a 75 ºc se introdujo el erlenmeyer con la sustancia volátil, se hizo un pequeño agujero a la lamina de aluminio,después de un tiempo se midió la temperatura con el termómetro con el fin de que estuviera a 100ºC para sobrecalentar el erlenmeyer durante 5 minutos para luego ser retirado del soporte, y luego de enfriarse medir su peso final con el liquido volátil y sin aire en su interior. El
“METODO
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2. OBJETIVOS
Aplicar la ecuación del estado de los gases ideales peso molecular de un líquido volatil.
para calcular el
Determinar el peso final del gas obtenido de la sustancia volátil.
Realizar el montaje correspondiente, estipulado por el método de DUMAS.
Registrar los resultados primarios obtenidos en la práctica para determinar el peso molecular del líquidovolátil.
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3. BASE TEORICA
La masa molecular (gramos por mol) de un compuesto es una de las variables más importantes necesarias para identificar y caracterizar un reactivo. La masa molecular de un compuesto desconocido permite determinar la fórmula molecular del compuesto. La fórmula molecular puede utilizarse para determinar la estructura y las posibles propiedades físicas y químicas del compuesto. Uno de los métodos más antiguos para determinar la masa molecular de un compuesto es el Método Dumas. Este método utiliza un recipiente rígido de volumen determinado. Se mide la presión y temperatura de un líquido volátil y se utiliza la Ley de los gases Ideales para determinar el número de moles de la sustancia.
En esta fórmula, n es el número de moles, P es la presión en atmósferas, V es el volumen en Litros, R es la constante de los gases y T es la temperatura absoluta. Este método consiste en determinar la densidad de vapor, aunque uno difícil para lograr la alta precisión. Se utiliza un bulbo de dumas modificado. El experimento consiste en evaporar un liquido en el bulbo de dumas y con las medidas de la presión atmosférica, la temperatura de vaporización y el volumen real se calcula la masa molecular utilizando la ley de los gases ideales este resultado es comparado con un método es comparado con un método más aproximado. Es el método usual en la determinación del peso molecular en fase de vapor de líquidos volátiles. La presión del vapor es la atmosférica y la temperatura es la del baño cuando ocurra la evaporización de la muestra. El método consiste en un beaker lleno de agua en donde si introduce el bulbo de dumas modificado el sistema estará a la presión atmosférica del lugar en donde se desarrolle el experimento. El líquido en exceso se evaporara y al final ocupara el volumen del bulbo, luego este vapor se condensara y se determinara su masa. el volumen del bulbo se determinara llenando el bulbo con agua y midiendo su contenido con un recipiente graduado.
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4. MATERIALES Y EQUIPOS
Mechero de gas Balanza analítica Soporte universal Pinzas para erlenmeyer Erlenmeyer de 100ml Papel aluminio Aguja Banda de goma Termómetro Vaso de precipitado de 600ml Pipeta de 10ml graduada Probeta de 200ml Aro de hierro Lamina de asbesto Liquido volátil
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5. PROCEDIMIENTO
Pesar en una balanza analítica un erlenmeyer de 100ml completamente limpio y seco + un pedazo de papel de aluminio un pedazo de hilo de cobre, a continuación agréguele aproximadamente 3.0 ml del líquido volátil cuyo peso molecular se va a determinar. Tape el erlenmeyer con el pedazo de papel aluminio ajuntado en la boca del erlenmeyer con el pedazo de hilo de cobre, efectué la perforación con una aguja al papel de aluminio y colóquelo inclinado en el vaso precipitado con agua a 75ºC, el cual debe quedar cubierto por el agua lo máximo posible pero sin que el agua toque el papel aluminio, a continuación caliente el agua hasta que hierva, midiéndole su temperatura, después que el liquido se haya evaporado completamente continúe calentando por 5 minutos más, reponiendo el agua que se evapore en el vaso para mantener su nivel más o menos constante. El líquido dentro del erlenmeyer se evapora y expulsa el aire que se encuentra dentro del mismo por la pequeña abertura y también escapara un exceso de vapor hasta que la presión en el interior del matraz sea igual a la presión atmosférica. A continuación saque el erlenmeyer del agua hirviendo y permita que se enfrié al aire hasta temperatura ambiente note que el vapor dentro del erlenmeyer se condensa, seque el erlermeyer por fuera y vuelva a pesar (pf), entonces: W= pf – pi en gramos T= temperatura del agua hirviendo en ºk P= presión en el laboratorio en atm V= volumen del erlenmeyer (llénelo completamente con agua y viértala en una probeta) en litros.
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6. ANALISIS DE RESULTADOS Datos obtenidos:
Determinación del peso molecular de la sustancia volátil.
Donde W = peso del gas R= constante universal de los gases T= temperatura absoluta P=presión M= peso molecular ( ⁄)
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7. CUESTIONARIO 1. calcule el peso molecular del líquido volátil desconocido y con el valor verdadero determine el porcentaje de error.
)( ) (
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2. Porque no usa para T el valor de la temperatura ambiente
Rta: porque a esa temperatura el líquido volátil no estaba en estado gaseoso, a esta condición no se libero el exceso de aire que había dentro del Erlenmeyer. Las partículas gaseosas del líquido volátil expulsaran por la abertura que había en el papel Aluminio todo el aire presente siempre y cuando cambien de estado liquido a gaseoso y ocupen todo el volumen del Erlenmeyer (esto se da a temperatura de ebullición del agua o una T inferior).
3. Es necesario tener en cuenta el peso del aire en el Erlenmeyer.
Rta: No se tiene en cuenta, el aire contenido en el Erlenmeyer es expulsado totalmente por el liquido volátil una vez este cambia a estado gaseoso.
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4. En el caso que sea necesario, como calcularía usted. El peso del aire del erlenmeyer. (Suponga que se trata de aire seco de composición molar 79% y 21% )
5. Podría usted usar este método para determinar el peso molecular del n- butanol el cual tiene un punto de ebullición de 118
Rta: No, este método es eficaz para la determinación de pesos moleculares de compuestos cuyos puntos de ebullición no excedan el punto de ebullición del Agua.
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8. CONCLUSIONES
Podemos decir que el porcentaje de error de esta práctica fue de un 0.46% lo cual indica que el valor experimental del peso molecular del liquido volátil estuvo muy cerca al valor real deduciendo así que se realizo un buen desarrollo del procedimiento durante la práctica del método de DUMAS.
Se pudo observar durante la práctica, que el liquido volátil del se convirtió en vapor antes de que el agua del vaso precipitado empezara a ebullir, lo cual deducimos que el liquido volátil se sobrecalentó para que las partículas de vapor formadas del liquido volátil desplazaran las moléculas de aire por la abertura que había sobre el papel aluminio gracias a su gran movimiento generaron una alta presión sobre las moléculas de aire.
Podemos decir que el punto de ebullición del agua debe ser mayor al de la sustancia volátil o igual ya que de lo contrario podría altera los resultados, ya que el liquido volátil no se evaporaría por completo ni extraería el exceso de gas desconocido que hay dentro del Erlenmeyer que es el aire y esto haría que no pudiéramos encontrar el valor verdadero del peso molecular de la sustancia volátil.
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9. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
Fisicoquímica, Manual de Laboratorio, Ana Beatriz Peña Santamaría y Juan Martin Céspedes Galeano. Sello Editorial. Universidad de Medellín. http://books.google.com/books?id=yinGhHba9tAC&printsec=frontcover&hl=es&sou rce=gbs_ge_summary_r&cad=0#v=onepage&q&f=false
http://www.velp.com/sp/familia/11/Linea_alimentaria/129/Analizador_de_nitr%C3% B3geno_DUMAS_NDA_701/
