Práctica 3 masa molecular método regnault

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INSTITUTO TECNOLÓGICO DE LA LAGUNA
INGENIERIA QUIMICA
TERMODINAMICA
GRUPO ‘‘A’’
PRACTICA NUM. 3
DETERMINACION DE LA MASA MOLECULAR DE UNA SUBSTANCIA POR EL METODO DE REGNAULT
TORREÓN, COAH. 30/SEPTIEMBRE/2016
 
DETERMINACION DE LA MASA MOLECUKAR DE UNA SUBSTANCIA POR EL METODO DE REGNAULT.
OBJETIVO:
Aplicar las ecuaciones de estado de gases ideales y de Berthelot al cálculo de la masa molecular de una substancia en estado gaseoso, utilizando los datos obtenidos de sus propiedades en experimentos de laboratorio.
EQUIPO Y MATERIAL
· Bulbo de Regnault.
· Balanza Analítica.
· Bascula electrónica.
· Compresor-bomba de vacío.
· Termómetro.
· Barógrafo aneroide.
SUBSTANCIAS
· Agua potable.
· Substancia gaseosa disponible: Hidrogeno, oxigeno, anhídrido carbónico, etc.
PROCEDIMIENTO
De acuerdo a las ecuaciones de estado que se utilizaran para realizar el calculo de la masa molecular (M) de una substancia en estado gaseoso, necesita conocerse el Volumen (V) ocupado por cierta masa (m) del gas cuando se encuentre bajo determinadas condiciones de presión (P) y temperatura (T).
Para obtener esos datos de manera experimental, se sugiere la siguiente secuencia:
1. Pesar el bulbo de Regnault en la balanza analítica , con sus dos válvulas cerradas y conteniendo aire atmosférico en su interior, después de verificar que se encuentre seco y limpio. Esta masa la designamos como m1.
2. Se llena el bulbo con gas disponible procediendo de la siguiente manera: se abren ambas válvulas del bulbo, a una de ellas se conecta la manguera de salida del gas del tanque, y abriendo lentamente y con precaucion la valvula de este, permitimos que el gas entre al bulbo y también salga por aproximadamente 5 a 10 segundos para que expulse al aire contenido en su interior. Enseguida se cierran simultáneamente las dos válvulas del bulbo y posteriormente se cierra la valvula del tanque de gas.
Se pesa el bulbo nuevamente en la balanza y la designamos como m2.
3. Enseguida se llena el bulbo con agua potable, cuya temperatura deberá conocerse haciendo la medición correspondiente, ya sea por medio de una manguera apropiada conectada al grifo del agua de las mesas de trabajo, o empleando una pizeta con agua.
Debe asegurarse que el bulbo quede sin burbujas de aire, totalmente seco en su exterior y que no contenga agua en los tubitos del bulbo ubicados después de las válvulas.
Otra vez se pesa el bulbo, pero ahora en la bascula, y la masa correspondiente es m3.
Para el calculo de la masa molecular del gas se obtienen los siguientes datos:
P = Presion atmosférica durante el experimento.
T = Temperatura ambiental durante el experimento.
V = Volumen ocupado por el gas = volumen del bulbo, el cual se calcula con la densidad del agua y aplicando:
d = m / V
V = m / d
m = m3 – m1
m = Masa de gas contenido en el bulbo, la cual se calcula mediante:
m2 - m1 + Vda
da = Densidad del aire atmosférico, la cual se consulta en el Manual de datos fisicoquímicos a la temperatura y presión de tal substancia.
REPORTE:
1. El texto de la practica.
2. Dibujo del equipo utilizado.
3. Calculo de masa molecular de la substancia empleada, con cada ecuación de estado.
4. Calculo de porcentaje de desviación de la masa molecular con cada ecuación.
· Dibujo:
 
· Calculo de masa molecular de la substancia empleada, con cada ecuación de estado:
-Datos:
T = 23°C = 296.15°K
m1 = 122.1062 gr.
m2 = 122.3105 gr.
m3 = 377.300 gr.
densidad H2O = 0.997538 gr/ml.
P = 665.5 mmHg = 0.8756 atm.
R = 0.082054 l*atm/mol*K0.2043 gr.
Densidad aire = 11.903x10-4 g/ml = 1.0297x10-3 g/ml.
VH20 = = = 378.2312 ml.
maire = (1.02x10-3gr/ml)(378.2312ml) = 0.3857 gr.
· CO2
Tc = 31.04°C = 304.19 K
Pc = 72.85 atm
Gas Ideal
M = = = 43.2912 gr/mol.
CO2
C = 12 
O = 16 x 2 = 32
CO2 = 44
Ecuacion de Berthelot
M = 
M = 
M = 43.0809 gr/mol
· Calculo de porcentaje de desviación de la masa molecular con cada ecuación:
%Desviacion = ((Mteorico – Mexperimental)/ Mteorico) x 100
% Desviacion = x 100 = 1.6109 %