masa molar del líquido volátil

Determinación de la masa
molar de un líquido volátil
Laboratorio de Termodinámica
OBJETIVO
Que el alumno determine la MASA
MOLAR de un líquido volátil a
partir del método de las
PRESIONES PARCIALES.
MASA MOLAR
UNA SUSTANCIA
Relaciones
enDE
torno
a PV=NRT
La masa de un mol de sustancia se denomina masa
molar M y es una propiedad intensiva, cuyas unidades son
(g/mol).
Definimos el mol como la unidad que mide la cantidad de
sustancia o materia (SI). Un mol contiene tantas unidades
elementales (ya sean átomos, moléculas otras partículas) como
átomos hay en un 12 gramos de 12C.
Número de Avogadro: NA = 6.022 x 1023 partículas/mol
1 mol de átomos de 12C = 12 g = 6.022 x 1023 átomos
Mi
mi
ni
MASA MOLAR DE UN GAS IDEAL
Modelo ideal de los gases:
PV
i
ni RT
ni
Pero:
mi
Mi
si sustituimos la anterior
expresión:
PV
i
mi
RT
Mi
O bien:
Mi
mi RT
PV
i
Algunos
para determinar
peso
MÉTODOSmétodos
PARA DETERMINAR
LA MM DEelUN
GAS
molecular de un gas
• Dumas
Determina la MM por medida directa de la densidad
de vapor. Conociendo la Patm, la Teb, y el volumen
real, asumiendo un comportamiento ideal del vapor.
•
Meyer
Se volatiliza una masa conocido de una muestra
líquida y medir el Vol de aire que es desplazado por
el vapor de dicha muestra a condiciones de P y T
conocidas, y considerando que la mezcla gaseosa
se comporta idealmente
• Regnault:
Medida directa de la densidad de un gas
pesándolo en un matraz de volumen conocido.
MEZCLAS DE GASES IDEALES: LEY DE DALTON
Presión parcial es la
presión que ejerce
uno de los
componentes en una
mezcla gaseosa de
comportamiento
ideal como si
ocupara todo el
volumen del
recipiente a T y V
constantes
Ptotal
PH 2
PHe
T ,V
ctes
Ptotal
Pi
i
Consideremos ahora la relación
entre la presión parcial del
componente i y la presión total
del sistema.
Pi
PT
ni RT / VT
nT RT / VT
ni
nT
Donde yi expresa la fracción mol del
componente i en la mezcla de gases
La fracción molar yi es una cantidad adimensional que
expresa la relación entre la cantidad de sustancia de un
componente con respecto a la cantidad de sustancia de todos
los componentes.
Ahora es posible
expresar:
Pi
yi PT
yi
ESQUEMA GENERAL DEL EXPERIMENTO DE VÍCTOR MEYER
Determinación de la masa molar:
5. Prueba para anti-
fugas:
Sopla por el extremo del tubo látex que queda libre, y cierra
la llave de paso.
∆h
Verifica que la
de
las columnas de
mercurio se mantenga
constante durante
30 seg.
•Si esto no ocurre, se
deben revisar las
uniones y el tapón
para localizar el origen
de la fuga.
Si no hay fugas, abre
la llave de paso.
6. Introduce el matraz bola en el
baño de Temp. cte
7. A una Temp. de 70 °C, cierra la
llave de paso.
Registra la presión manométrica y
la temperatura inmediatamente
después de cerrar.
8. INYECTA EL
0.5 mL
del
LIQUIDO VÓLATIL CON JERINGA
9. Cuando la Temp. del sistema
(aire y vapor del líquido volátil) sea
la misma que la registrada al cerrar
la llave de paso registra la presión
manométrica.
MANEJO DE DATOS
Sistema antes de inyectar
el líquido volátil:
Sistema después de
inyectar el líquido volátil:
Paire
PT
Patm
Pman1
Patm
PT
Pi
Paire
Pi
Patm Pman2
Pi
PT
Paire
Pi
Pman 2 Pman1
Pman 2
Patm Pman1
CÁLCULOS
Mi
Pi
Mi : masa molar del líquido volátil (g/mol)
mi : masa de líquido volátil inyectada (g)
Pi: presión parcial del vapor del líquido
volátil (atm)
V: volumen del matraz de bola (L)
T: temperatura del sistema (K)
R = 0.082 Latm/mol K
mi RT
PV
i
Pman 2 Pman1