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Universidad Rafael Landívar
Facultad de Ingeniería
Ing. Química Industrial
Laboratorio de Fisicoquímica
Ing. Josué Manuel Castañeda
PRACTICA #2
POST. DETERMINACIÓN DE PESOS MOLECULARES
PARTE B
Ruth María Catalán Reyes
Carné 1112113
Sección: 03
Guatemala 4 de Febrero del 2015
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I. ABSTRACT
La segunda practica nombrada determinación de pesos moleculares,
realizada el 21 de enero del 2015 tuvo como objetivo determinar el peso
molecular de un líquido desconocido aplicando la ley de los gases ideales
para determinar el reactivo en él, teniendo como opciones de reactivos el
metanol, etanol, cloroformo y benceno.
Se llevó a ebullición la sustancia en un sistema de baño maría y luego se
condenso a temperatura ambiente el vapor que permaneció dentro del
Erlenmeyer y se pesó dicha sustancia. Se realizó el mismo procedimiento
con etanol para poder comparar los resultados de ambos procedimientos
y mejorar la exactitud de la medición. Aplicando la ley de los gases ideales
se obtuvo el valor del peso molecular del reactivo el cual fue de
123.72 𝑚𝑜𝑙/𝑔 por lo que se concluye que el reactivo utilizado fue
cloroformo.
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II. RESULTADOS
TABLA#1 Pesos después de haber calentado la muestra y el etanol con la fórmula de
gas ideal
Reactivo Masa molar del compuesto
Reactivo 123.72 𝑚𝑜𝑙/𝑔
Etanol 50.70 mol/g
TABLA# 2 Error porcentual de las muestra
Reactivo Masa molar del compuesto
Cloroformo 3.96%
Etanol 10.05%
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III. DISCUSIÓN DE RESULTADOS
o En la tercera práctica se calculó el volumen y la masa del matraz
luego de llevar a ebullición el líquido. El punto de ebullición de una
sustancia es afectado por la presión, por lo que se tomó en cuenta
la presión del laboratorio de ese día, la cual fue de 1.0075 atm El
líquido se llevó a un proceso en el que la energía del sistema
permaneció constante con sus alrededores. El proceso utilizado para
llevar a ebullición el líquido fue armar un sistema de baño maría en
un beaker con erlen meyer, ya que se calentaría a altas
temperaturas y la función de dicho baño fue calentar lentamente y
a una temperatura uniforme.
El sistema que se armo es un sistema abierto en el que el mechero
proporciono la energía al sistema para facilitar el cambio de estado
del líquido por medio de un calentamiento irreversible. Calentando
el agua en el beaker el cual se mantuvo en un equilibrio dinámico
con su entorno. Se pudo observar que el líquido de muestra el cual
tenía un punto de ebullición menor al del agua, entre los 65°C y los
78°C empezó a ebullir dejando ver la formación de burbujas en la
solución. Es decir que la presión se igualo a la presión de vapor. El
líquido se evaporo de una forma lenta a medida que el flujo de calor
aumento, hubo un cambio de fase de líquido a gaseoso. En el
estado gaseoso las moléculas son poco estables, poseen poca
atracción. Como se mencionó anteriormente la presión afecta el
punto de ebullición se tomó en cuenta que el dato experimental
estaría en un rango menor al teórico debido a este cambio en las
condiciones iniciales. Luego del calentamiento y la completa
evaporización de la sustancia se dejó enfriar a temperatura
ambiente y se observó cómo se condensaban las moléculas de gas
que se encontraban dentro del Erlenmeyer. Con la masa y el
volumen de ese líquido obtenido se pudo calcular el peso molecular
de la sustancia para poder determinar que compuesto se estaba
examinando.
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o Se tuvo como objetivo general determinar el peso molecular de un
líquido desconocido aplicando la ley de los gases ideales. Luego de
la condensación del líquido se tomó el dato de su masa y de su
volumen datos utilizados para obtener el peso molecular. La ley de
Rault determina la definición de un gas ideal a partir de la fórmula
utilizada PV = nRT, pero esta misma fórmula se puede expresar en
relación a la masa molar que era la variable de interés. 𝜇 =𝑚𝑇𝑅
𝑃𝑉 .
Como se puede observar se contaba con el dato de la presión del
laboratorio, el volumen obtenido del matraz, el peso, la temperatura
de ebullición y la constante. El dato del volumen se obtuvo con una
relación al medir la capacidad de volumen que contenía el
Erlenmeyer, el dato de la masa se obtuvo por la diferencia de peso
antes de llevarlo a ebullición y luego de hacerlo, la temperatura fue
la medida en el momento que empezó a ebullir y por ultimo debido
a las dimensionales la constante utilizada fue de 0.082L-atm/mol-K.
Estos datos facilitaron la obtención del peso molecular de la muestra
el cual fue de 123.72 g/mol y el del etanol también utilizado en la
práctica fue de 50.70 g/mol. Al comparar el peso del etanol con el
valor ya conocido se pudo determinar que la diferencia era
significativa por lo que se realizó un porcentaje de error de ambos
compuestos.
o También se tuvo como objetivo específico el de identificar el líquido
problema por medio de su peso molecular. Al momento de calcular
el peso molecular de ambas sustancias se tomó en cuenta la del
líquido desconocido para poder determinar de que compuesto
estábamos hablando teniendo como opciones cloroformo, metanol,
etanol y benceno. El peso molecular y el punto de ebullición teórico
más cercano a los datos obtenidos en el laboratorio fueron los del
compuesto cloroformo. Los datos teóricos son 62°C y 119g/mol. Por lo
que se determinó que la muestra que se estaba analizando era la
misma. El cloroformo es muy utilizado en la industria como reactivo
debido a su polaridad en el enlace C-Cl, se utiliza generalmente
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como disolvente, desengrasante, fumigante, etc. Se pudo calcular el
peso molecular del clorformo con esta técnica porque es una
sustancia volátil, lo que quiere decir que su transformación de fase
liquida a un estado de vapor de una manera más efectiva.
o Y por último se tuvo como objetivo determinar el porcentaje de error
entre el dato experimental y el teórico para concluir si el
experimento fue efectivo o no. Dicho porcentaje se calculó entre la
masa molar teórica y la masa molar obtenida por el cálculo del gas
ideal. Ya que el etanol se utilizó como sustancia para comparar los
resultados del líquido desconocido también se le saco un porcentaje
de error. El porcentaje obtenido del líquido desconocido, en este
caso cloroformo, fue de 3.6% un error bastante bajo por lo que
determina la exactitud de la medida. Y el del etanol fue de 10.5% el
cual es un porcentaje más alto de lo deseado y de lo esperado en
un experimento con un procedimiento adecuado.
Los errores se pueden dar debido a varios factores dependiendo el
proceso. En dicha práctica se puede pensar que se debe a que la
sustancia no estaba pura y podía contener interferentes, errores
instrumentales para calcular ciertas propiedades o por ultimo error
humano el cual pudo haber sido un error en el procedimiento.
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IV. CONCLUSIONES
1. Se determinó que la muestra desconocida era el reactivo cloroformo
ya que la masa obtenida fue de 125.6 g/mol.
2. Se determinó que el peso molecular de la muestra era mayor que el
peso molecular del etanol el cual fue de 50.70 g/mol
3. El volumen molar parcial se define como la relación entre la
concentración de la mezcla y el volumen de la molécula.
4. El error porcentual entre los datos experimentales y teóricos fue de
3.6% para el líquido utilizado el cual fue cloroformo.
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V. BIBLIOGRAFÍA
1. Engel, Thomas. Reid, Phillip (2007) Introducción a la Fisicoquímica
Pearson Educación.
2. De Paula, Atkins. De Paula, Julio (2007) Quimica-Fisica Editorial
Medica Panamericana
3. Rossel, Jose Luis. Viciano, Fernando (2005) Termodinamica Quimica
Universitat Jaume
4. Jones, Lorreta. Atkins Peter (2006) Principios de Química: los caminos
al descubrimiento. Editorial medica panamericana.
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VI. APENDICE
DIAGRAMA DE EQUIPO
DIAGRAMA#1
DATOS ORIGINALES
TABLA#3 Pesos tomados en el laboratorio
Dato Peso (g)
Peso original del Erlenmeyer 61.3±0.005
Peso Erlenmeyer con muestra problema 68.01 ±0.005
Peso Erlenmeyer con etanol 63.8 ±0.005
TABLA#4 Temperaturas de ebullición
Reactivo Temperatura
Muestra problema 78°C
Etanol 78°C
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TABLA#5 Temperatura y presión en el laboratorio
Temperatura (°C)
14°C Presión (mmHg)
765.7 mmHg
DATOS CALCULADOS
TABLA#6 Pesos después de haber calentado la muestra y el etanol
Dato Peso (g)
Peso Erlenmeyer con el gas de la muestra problema
6.71
Peso Erlenmeyer con etanol 2.75
TABLA#7 Temperatura del lavatorio y puntos de ebullición en Kelvin
Temperatura (°C)
287.15
TABLA#8 Presión del día en escala Atm
Presión (atm)
1.0075
TABLA#9 Resultados con la fórmula del gas ideal
Reactivo Masa molar del compuesto
Reactivo 123.72 𝑚𝑜𝑙/𝑔
Etanol 50.70 mol/g
TABLA#10 Error porcentual de los reactivos
Reactivo Masa molar del compuesto
Cloroformo 3.96%
Etanol 10.05%
Reactivo Temperatura
Muestra problema 351.15°C
Etanol 351.15°C
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MUESTRA DE CÁLCULOS
TABLA#11 Cálculos realizados
Cálculo Fórmula Ejemplo
Masa molar
de la muestra y etanol
𝜇 =𝑚𝑇𝑅
𝑃𝑉
𝜇 =6.71(0.082)(351.15)
1.0075 (1.55)
= 123.72 𝑚𝑜𝑙/𝑔
% error entre la masa molar
teórica y calculado
% 𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟
= |𝑚 𝑒𝑥𝑝𝑒𝑟𝑖 − 𝑚 𝑡𝑒𝑜𝑟𝑖𝑐𝑜|
𝑚 𝑡𝑜𝑟𝑖𝑐𝑎∗ 100
% 𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 = 123.72 − 119
119∗ 100 =
3.96%
Temperatura
𝐾 = 273.15 + °𝐶
𝐾 = 273.15 + 14°𝐶 = 287.15 𝐾
Masa del gas
𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑔𝑎𝑠 =
𝐸𝑟𝑙𝑒𝑛𝑚𝑒𝑦𝑒𝑟 𝑣𝑎𝑐𝑖𝑎− 𝐸𝑟𝑙𝑒𝑛𝑚𝑒𝑦𝑒𝑟 𝑐𝑜𝑛 𝑔𝑎𝑠
𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑔𝑎𝑠 = 70.53 − 61.3 =
9.23 𝑔
Presión
𝑃 = 𝑝𝑟𝑒𝑠𝑖𝑜𝑛 𝑚𝑚𝐻𝑔
∗ 1 𝑎𝑡𝑚
760 𝑚𝑚𝐻𝑔
𝑃 = 765.7 𝑚𝑚𝐻𝑔 ∗ 1 𝑎𝑡𝑚
760 𝑚𝑚𝐻𝑔
= 1.0075 atm
CAMBIOS AL PROCEDIMIENTO
N.A.
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