¡Descarga Reporte de la practica 5 y más Ejercicios en PDF de Termodinámica solo en Docsity! Facultad de Química LABORATORIO DE TERMODINÁMICA Reporte de práctica No. 5 “Masa molar de un líquido” Grupo 501 Equipo 1 Integrantes del equipo: • Itzel Montsserrat Santiago Vázquez • Camila Solís Serra-Rojas • María Judith Martínez Hernández Profesor a cargo: Dr. Carlos Martín Cortés Romero Fecha de elaboración de la práctica: 21 de marzo del 2023 Fecha de entrega del reporte: 31 de marzo del 2023 Introducción La masa molar es un promedio de muchas instancias del compuesto, que a menudo varían en masa debido a la presencia de isótopos. El método de Dumas es un método de determinación donde podemos determinar el peso molecular de sustancias químicas. La constante particular de los gases determina que cuando la relación se establece con la cantidad de materia entendida como número de partículas, se transforma la constante R en la constante de Boltzmann, que es igual al cociente entre R y el número de Avogadro. Objetivo general Estimar la masa molar de un líquido volátil por el método de Dumas. Metodología Materiales, reactivos y cuidados generales Materiales y equipo: 2 vasos de precipitados de 600 mL 2 telas de asbesto pinzas para matraz 2 franelas pinzas para crisol 2 matraz Erlenmeyer 125 mL probeta 100 mL 2 pipeta graduada 5 mL desecador mediano de vidrio 2 termómetro 0-100 OC ligas 2 mechero bunsen papel aluminio 2 soporte universal con aro alfiler 5 perlas de ebullición Reactivos y soluciones: 15 mL de acetona 15 mL de acetato de etilo Requerimientos de seguridad: Los requerimientos de seguridad son los básicos: Vestido apropiado (pantalón largo, zapato cerrado, cabello recogido), bata de algodón y lentes de seguridad. Disposición de residuos: No se generan Determinación de la masa molar de acetona ECUACIÓN GAS IDEAL 𝑝𝑉 = 𝑛𝑅𝑇 Número de moles: 𝑛 = 𝑚 𝑀 Donde m es la masa de gas en gramos y M el peso molecular de este. Sustituyendo en la ecuación de gas ideal obtenemos: 𝑝𝑉 = 𝑚𝑅𝑇 𝑀 Por lo tanto para encontrar el dato de masa molecular (M) realizamos un despeje: 𝑀 = 𝑚𝑅𝑇 𝑝𝑉 Finalmente, solo debemos sustituir los valores conocidos en la ecuación anterior: 𝑀 = (0.0525 𝑔) (0.08205 𝑎𝑡𝑚𝐿 𝑚𝑜𝑙𝐾 ) (363.15𝐾) (0.81 𝑎𝑡𝑚)(0.154𝐿) 𝑀 = 12.54 𝑔 𝑚𝑜𝑙 Para poder calcular el porcentaje de error consultamos el peso molecular de la acetona, de otro modo se puede calcular por medio de su estructura molecular C3H6O = 58.08 g/mol. Por lo tanto: %𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 = ( 𝑀𝑒𝑥𝑝− 𝑀𝑡𝑒𝑜𝑟 𝑀𝑡𝑒𝑜𝑟 ) *100 %𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 = ( 12.54 𝑔 𝑚𝑜𝑙 − 58.08 𝑔 𝑚𝑜𝑙 58.08 𝑔 𝑚𝑜𝑙 ) ∗ 100 %𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 = 78.40% ECUACION VAN DER WAALS 𝑝 = 𝑅𝑇 𝑉𝑚 − 𝑏 − 𝑎 𝑉𝑚 2 Sabemos que esta es una ecuación de tercer grado y lo que se busca despejar es el valor de Vm. Por lo que tendremos: 𝑉𝑚 3 − 𝑉𝑚 2 (𝑏 + 𝑅𝑇 𝑝 ) + 𝑎 𝑝 𝑉𝑚 − 𝑎𝑏 𝑝 = 0 Para saber cuales son los valores de a y b podemos consultarlas en tablas. 𝑎 = 15.81 𝑎𝑡𝑚𝐿2 𝑚𝑜𝑙2 𝑏 = 0.1124 𝐿 𝑚𝑜𝑙 Y al sustituir los valores en la ecuación: 𝑉𝑚 3 − 𝑉𝑚 2(0.1124 𝐿 𝑚𝑜𝑙 + (0.08205 𝑎𝑡𝑚𝐿 𝑚𝑜𝑙𝐾 ) (363.15𝐾) 0.81 𝑎𝑡𝑚 𝑉𝑚 2 + 15.81 𝑎𝑡𝑚𝐿2 𝑚𝑜𝑙2 0.81 𝑎𝑡𝑚 𝑉𝑚 − (15.81 𝑎𝑡𝑚𝐿2 𝑚𝑜𝑙2 )(0.1124 𝐿 𝑚𝑜𝑙 ) 0.81 𝑎𝑡𝑚 𝑉𝑚 3 − (36.89)𝑉𝑚 2 + 19.51𝑉𝑚 − 2.19 = 0 Con ayuda de una calculadora solucionamos la ecuación de tercer grado y obtenemos que el resultado es: 𝑉𝑚 = 36.36 𝐿 𝑚𝑜𝑙 Ahora necesitamos saber el número de moles: 𝑛 = 𝑣 𝑉𝑚 = 0.154 𝐿 36.26 𝐿 𝑚𝑜𝑙 = 4.23𝑥10−3𝑚𝑜𝑙 Por lo tanto: 𝑀 = 𝑚 𝑛 = 0.0535 𝑔 4.23𝑥10−3 = 12.64 𝑔 𝑚𝑜𝑙 Hacemos el mismo procedimiento anterior para conocer el porcentaje de error: %𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 = (12.64 𝑔 𝑚𝑜𝑙 − 58.08 𝑔 𝑚𝑜𝑙 ) 58.08 𝑔 𝑚𝑜𝑙 ∗ 100 = 78.23% Determinación de la masa molar de acetato de etilo Para conocer la masa molar de este, se realiza el mismo procedimiento anterior tanto como en la ecuación de gas ideal como en la de Van der Waals. ECUACION GAS IDEAL 𝑀 = (0.3661 𝑔)(0.08205 𝑎𝑡𝑚𝐿 𝑚𝑜𝑙𝐾 )(365.15𝐾) (0.81 𝑎𝑡𝑚)(0.156 𝐿) 𝑀 = 86.09 𝑔 𝑚𝑜𝑙 %𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 = (86.09 𝑔 𝑚𝑜𝑙 − 88.11 𝑔 𝑚𝑜𝑙 ) 88.11 𝑔 𝑚𝑜𝑙 ∗ 100 = 2.29% VAN DER WAALS Para el acetato de etilo las constantes a y b de la ecuación de Van der Waals son las siguientes: 𝑎 = 20.44 𝑎𝑡𝑚𝐿2 𝑚𝑜𝑙2 𝑏 = 0.1412 𝐿 𝑚𝑜𝑙 𝑉𝑚 3 − 𝑉𝑚 2 (0.1412 𝐿 𝑚𝑜𝑙 + (0.08205 𝑎𝑡𝑚𝐿 𝑚𝑜𝑙𝐾) (365.15𝐾) 0.81𝑎𝑡𝑚 ) + ( 20.44 𝑎𝑡𝑚𝐿2 𝑚𝑜𝑙2 0.81 𝑎𝑡𝑚 ) − ( (20.44 𝑎𝑡𝑚𝐿2 𝑚𝑜𝑙2 ) (0.1412 𝐿 𝑚𝑜𝑙) 0.81 𝑎𝑡𝑚) ) 𝑉𝑚 3 − (37.12)𝑉𝑚 2 + (25.23)𝑉𝑚 − 3.56 = 0 𝑉𝑚 = 36.43 𝐿 𝑚𝑜𝑙 𝑛 = 𝑣 𝑉𝑚 = 0.156𝐿 36.43 𝐿 𝑚𝑜𝑙 = 4.28𝑥10−3𝑚𝑜𝑙 𝑀 = 0.3661𝑔 4.28𝑥10−3 = 85.53𝑔 𝑚𝑜𝑙 %𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 = (85.53 𝑔 𝑚𝑜𝑙 − 88.11 𝑔 𝑚𝑜𝑙 ) 88.11 𝑔 𝑚𝑜𝑙 ∗ 100 = 2.92%
