peso molecular .lab.qmc.206

7/26/2019 PESO Molecular .Lab.qmc.206

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PRÁCTICA N º 2

DETERMINACIÓN DE PESOS MOLECULARES DE LÍQUIDOS

VOLÁTILES

INTRODUCCIÓN

La masa molecular relativa es un número que indica cuántas veces mayor

es la masa de una molécula de una sustancia con respecto a la unidad de

masa atómica.

Con esta práctica se determinaron los pesos moleculares de un reactivo y

de una mezcla. Los reactivos que se usaron fueron: alcohol, éter y acetona.El alcohol etlico ( )OH CH CH

23 es un lquido incoloro, volátil e in!ama"le

que al mezclarse con a#ua da una mezcla azeotrópica.

El etanol li"re de a#ua es o"tenido a partir de la destilación en una mezcla

con "enceno o ciclohe$ano. %e estas mezclas se destila a temperaturas

más "a&as, la mezcla formada por el disolvente au$iliar y el a#ua, mientras

que alcohol etlico queda retenido.

El alcohol etlico es usado como "e"ida alcohólica, en sectores industrialesy farmacéuticos' es un e$celente disolvente y puede utilizarse como

anticon#elante.

El éter ( )3223

CH OCH CH CH es un lquido incoloro con un olor caracterstico,

volátil y muy in!ama"le' es menos denso que el a#ua e insolu"le en ella,

sus vapores son más densos que el aire.

El éter es o"tenido como su"producto durante la producción de etanol a

través de la hidratación en fase vapor del etileno, utilizando ácido fosfórico

como catalizador' otra forma de o"tenerlo es mediante la deshidratación

de etanol con ácido sulfúrico a ()* + C.

El éter es usado como anestésico, disolvente de #rasas, aceites, ceras,

resinas, #omas, perfumes, hidrocar"uros y colorantes. am"ién se utiliza

http://es.wikipedia.org/wiki/Masa

http://es.wikipedia.org/wiki/Mol%C3%A9cula

http://es.wikipedia.org/wiki/Sustancia

http://es.wikipedia.org/wiki/Unidad_de_masa_at%C3%B3mica


http://es.wikipedia.org/wiki/Masa

http://es.wikipedia.org/wiki/Mol%C3%A9cula

http://es.wikipedia.org/wiki/Sustancia





en la e$tracción de principios activos de te&idos de plantas y animales, en

reacciones or#ánicas especialmente en sntesis de -rin#nard y urtz.

La acetona ( )33

COCH CH es un lquido incoloro, de olor a#rada"le, volátil e

in!ama"le aún diluida en a#ua. Es usada como disolvente de #rasas,

aceites, ceras, hules, plásticos, lacas y "arnices' &unto con el hielo y

dió$ido de car"ono sólido se puede utilizar para enfriar a temperaturas

muy "a&as.

Los principales productos de descomposición de la acetona son el

monó$ido y el dió$ido de car"ono.

OBJETIVOS

• %eterminar e$perimentalmente el peso molecular del alcohol etlico

( )OH CH CH 23 .

• %eterminar e$perimentalmente el peso molecular de la mezcla de

lquidos volátiles /alcohol 0 acetona 0 éter1.

• %eterminar el porcenta&e de error /2 e1 al comparar los resultados

o"tenidos e$perimentalmente con los valores teóricos.

DESCRIPCIÓN DE LA PRÁCTICA

(. 3aterial.4

o 3atraz de (** ml

o 5ipeta

o 5ro"etao 6aso de precipitado de 78* ml

o 9ornilla

o 5apel estaado



7. 5rocedimiento.4

o ;LC<9<L

=e prepara una tapa para el matraz con el papel estaado, el matraz

vaco con la tapa se pesan. =e introduce cierta cantidad de alcohol al

matraz, se tapa y se vuelve a pesar. ;l mismo tiempo se pone a#ua

en el vaso de precipitado y se calienta en la hornilla, cuando el a#ua

está hirviendo se introduce el matraz con el alcohol y se espera que

todo el alcohol evapore.

>na vez que en el matraz sólo e$iste alcohol en forma de vapor, se

pesa nuevamente, con cuidado y rápidamente para evitar que el

alcohol vuelva a condensarse.

o 3E?CL;

=e pesa el matraz con la tapa de papel estaado, una vez pesado se

introduce una cantidad de alcohol y se vuelve a pesar, lue#o se

a#re#a un poco de acetona y se pesa nuevamente, @nalmente se

a#re#a éter y se vuelve a pesar. =e repite el procedimiento con la

hornilla y el vaso de precipitado, una vez listo el sistema se introduce

el matraz y se espera que evapore toda la mezcla. Cuando todo el

lquido se convierte en #as, se pesa nuevamente el matraz.

CÁLCULOS

• %;<=

K mol Latm R

atm P

LV

SUCRE

MATRAZ

⋅⋅=

==

08206.0

71.0

124.0

COMPUESTO

Pc(atm) Tc (K)

Vc (Lm!")T#$% (&)



;lcohol AB 8() *,(A B8(,A;cetona )A,) 8*D,7 *,7* B7,

Fter B8,A )A8, B*D,

• ;LC<9<L

o %atos

mol g

M alcohol del molecular Peso t 07.46=⇒

CARACTERISTICAPESO(')

3atraz vaco 0 tapa ( )1

m 88,7A3atraz vaco 0 tapa0alcohol lquido

( )2m 88,A83atraz vaco 0 tapa 0 alcohol vapor

( )3

m 88,BAD

o Ecuaciones

( ) g m

mmm

vapor

vapor

099.0269.55368.55

13

=−=

−=

AS IDEAL

( ) ( ) ( )

( ) ( )

mol g

M

Latm

K K mol

Latm g

PV

mRT M

RT M

m PV M mn snRT PV

e

e

e

44.32

124.071.0

6.35108206.0099.0

:

=

⋅

⋅⋅⋅⋅

==

=∴==

%6.29100*07.46

44.3207.46%

100*%

=

−

=

−

=

g

g e

M

M M e

t

et

VAN DER *AALS



( )

( )

( )

mol L!

mol Latma

atm

K K mol

Latm

!atm

K K mol

Latm

a

P

T R!

P

T Ra

V

a

!V

RT P

C

C

C

C

0837.091.11

638

51408206.0

6364

51408206.027

864

27

1

2

2

2

2

=⋅=

⋅

⋅⋅⋅

=⋅

⋅⋅⋅⋅

=

⋅

⋅=

⋅

⋅⋅=

−−

=

a y " en /(1:

( ) ( )

mol g

L

mol L g

M

V

V m M

M

mn s

n

V V

mol LV

mol LV

mol Latm

mol LV

K " mol

Latm

atm

e

e

e

18.32124.0

31.40)099.0(

:

31.40

91.11

0837.0

6.35108206.071.0

2

22

2

2

=

⋅

=

⋅

=∴==

=

⋅

−

−

⋅⋅

⋅

=

%1.30100*07.46

18.3207.46%

100*%

=

−

=

−

=

g

g e

M

M M e

t

et

REDLIC+



( ) ( )

) (

mol L!

mol K Latma

atm

K K mol

Latm

!atm

K K mol

Latm

a

P

T R!

P

T Ra

T !V V

a

!V

RT P

C

C

C

C

058.06.273

63

51408206.008664.0

63

51408206.0

42748.0

08664.042748.0

1

2

5.02

5.22

5.22

5.0

=⋅⋅=

⋅⋅⋅

=

⋅⋅

⋅⋅=

⋅=

⋅⋅=

⋅+⋅−

−=

a y " en /(1:

( ) ( )( ) ( )

mol g

L

mol L g

M

V

V m

M M

m

n sn

V

V

mol LV

K mol

LV V

mol K Latm

mol LV

K K mol

Latm

atm

e

ee

6.32124.0

81.40)099.0(

:

81.40

6.351058.0

6.273

058.0

6.35108206.071.0

5.05.0

2

2

2

5.02

=⋅

=

⋅

=∴==

=

⋅+⋅

⋅⋅−

−

⋅⋅⋅

=

%2.29100*07.46

6.3207.46%

100*%

=

−

=

−

=

g

g e

M

M M e

t

et

BERT+ELOT



( )

( ) ( )

mol L!

mol K Latma

mol L

! K mol

Latma

V !T V P a

V T

a

!V

RT P

C

C C C

0557.03.2709

3

167.0514167.0633

3

3

1

2

22

22

22

2

=⋅⋅=

=⋅⋅⋅=

=⋅⋅⋅=

⋅−

−=

a y " en /(1:

( ) ( ) ( )

mol g

Lmol

L g M

V

V m M

M

mn s

n

V V

mol LV

mol LV K

mol K Latm

mol LV

K " mol

Latm

atm

e

e

e

27.32124.0

42.40)099.0(

:

42.40

6.351

3.2709

0557.0

6.35108206.0

71.02

22

2

22

=

⋅

=

⋅

=∴==

=

⋅

⋅⋅

−

−

⋅⋅

⋅

=

%30100*07.46

27.3207.46%

100*%

=

−

=

−

=

g

g e

M

M M e

t

et

P%E%C%

994.0

011.0684.0

63

71.0

514

6.351

≅

==

==

==

Z

P T

atm

atm P

K

K T

P

P P

T

T T

r r

r r

C

r

C

r



( ) ( ) ( )

( ) ( )

mol g

M

Latm

K K mol

Latm g

PV

mRT M

RT M

m Z PV

M

mn s ZnRT PV

e

e

e

25.32

124.071.0

6.35108206.0099.0994.0994.0

:

=⋅

⋅⋅⋅⋅

==

=∴==

%30100*07.46

25.3207.46%

100*%

=

−

=

−

=

g

g e

M

M M e

t

et

• 3E?CL;

o %atos

CARACTERÍSTICA PESO (')3atraz vaco 0 tapa ( )

1m 88,877

3atraz vaco 0 tapa 0 alcohol ( )2

m 88,DD3atraz vaco 0 tapa 0 alcohol 0 acetona ( )

3m 8A,(*A

3atraz vaco 0 tapa 0 alcohol 0 acetona 0éter ( )

4m

8A,B8D3atraz pesado después del proceso ( )5m 88,A

o Ecuaciones

( ) g m

mmm

alcohol

alcohol

365.0522.55887.55

12

=−=

−=

( ) g m

mmm

acetona

acetona

219.0887.55106.56

23

=−=

−=

( ) g mmmm

eter

eter

252.0106.56358.56

34

=−=−=

( ) g m

mmm

me#cla

me#cla

836.0522.55358.56

14

=−=

−=

( ) g m

mmm

vapor

vapor

148.0522.5567.55

15

=−=

−=



44.0836.0

365.0==alcohol χ 26.0

836.0

219.0==acetona χ 30.0

836.0

252.0==eter χ

( ) ( ) ( )[ ]

mol g

M

mol g

M

M M

me#cla

me#cla

n

me#cla

6.57

12.7430.008.5826.007.4644.0

1

=

⋅+⋅+⋅=

⋅= ∑=

χ

( ) ( ) ( )[ ] K T

K T

T T

me#cla

me#cla

n

me#cla

0.333

7.30830.07.32926.06.35144.0

1

=

⋅+⋅+⋅=

⋅=∑=

χ

AS IDEAL

( ) ( ) ( )

( ) ( )

mol g

M

Latm

K K mol

Latm g

PV

mRT M

RT M

m PV

M

mn snRT PV

e

e

e

9.45

124.071.0

0.33308206.0148.0

:

=

⋅

⋅⋅⋅⋅

==

=∴==

%3.20100*6.57

9.456.57%

100*%

=

−

=

−

=

g

g e

M

M M et

et

VAN DER *AALS

Cálculo de las constantes a y " de mezcla:

( )

( )

2

2

2

2

91.11

6364

51408206.027

64

27

mol Latma

atm

K K mol

Latm

a

P

T R

a

alcohol

alcohol

C

C

alcohol

⋅=

⋅

⋅⋅

⋅⋅

=

⋅

⋅⋅

=



( )

( )

2

2

2

2

65.11

4.4664

2.50808206.027

64

27

mol Latma

atm

K

K mol

Latm

a

P

T Ra

alcohol

acetona

C

C acetona

⋅=

⋅

⋅

⋅

⋅⋅

=

⋅

⋅⋅

=

( )

( )

22

2

2

32.17

6.3564

9.46508206.027

64

27

mol Latma

atm

K K mol

Latm

a

P

T Ra

alcohol

eter

C

C eter

⋅=

⋅

⋅⋅

⋅⋅

=

⋅

⋅⋅

=

[ ]

2

2

2

2

1

35.13

32.1730.065.1126.091.1144.0

mol

Latma

a

aa

me#cla

me#cla

n

me#cla

⋅=

⋅+⋅+⋅=

⋅= ∑

=

χ

( )

( )

mol L!

atm

K K mol

Latm

!

P T R!

alcohol

alcohol

C

C alcohol

0837.0

638

51408206.0

8

=

⋅

⋅⋅

⋅

=

⋅

⋅

=

( )

( )

mol L!

atm

K K mol

Latm

!

P

T R!

acetona

acetona

C

C acetona

112.0

4.468

2.50808206.0

8

=

⋅

⋅⋅

⋅

=

⋅

⋅

=



( )

( )

mol L!

atm

K K mol

Latm

!

P

T R!

eter

eter

C

C eter

134.0

6.358

9.46508206.0

8

=

⋅

⋅⋅

⋅

=

⋅

⋅

=

mol L!

!

!!

me#cla

me#cla

n

me#cla

106.0

134.030.0112.026.00837.044.0

1

=

⋅+⋅+⋅=

⋅=∑=

χ

a y " de mezcla en :

( ) ( )

mol g

L

mol L g

M

V

V m M

M

mn s

n

V V

mol LV

mol LV

mol Latm

mol LV

K " mol

Latmatm

V

a

!V

T R P

e

e

e

47.45124.0

10.38)148.0(

:

10.38

35.13

106.0

0.33308206.071.0

2

22

2

2

2

=

⋅

=

⋅

=∴==

=

⋅

−

−

⋅⋅

⋅

=

−

−

⋅

=

%1.21100*6.57

47.456.57%

100*%

=

−

=

−

=

g

g e

M

M M e

t

et

REDLIC+




( ) ( )

2

5.02

5.2

5.22

7.273

63

51408206.0

42748.0

42748.0

mol K Latma

atm

K

K mol

Latm

a

P

T Ra

alcohol

alcohol

C

C alcohol

⋅⋅=

⋅⋅

⋅

⋅=

⋅

⋅=

( ) ( )

25.02

5.2

5.22

2.361

4.46

2.50808206.042748.0

42748.0

mol K Latma

atm

K K mol

Latma

P

T Ra

acetona

acetona

C

C acetona

⋅⋅=

⋅⋅

⋅

⋅=

⋅

⋅=

( ) ( )

2

5.02

5.2

5.22

8.378

6.35

9.46508206.042748.0

42748.0

mol K Latma

atm

K K mol

Latma

P

T Ra

eter

eter

C

C eter

⋅⋅=

⋅⋅

⋅

⋅=

⋅

⋅=

[ ]

2

2

2

2

1

8.325

8.37830.02.36126.07.27344.0

mol Latma

a

aa

me#cla

me#cla

n

me#cla

⋅=

⋅+⋅+⋅=

⋅= ∑

=

χ

( )

( )

mol L!

atm

K K mol Latm!

P

T R!

alcohol

alcohol

C

C alcohol

058.0

63

51408206.008664.0

08664.0

=

⋅⋅

⋅

⋅=

⋅

⋅=



( )

( )

mol L!

atm

K K mol

Latm

!

P

T R!

acetona

acetona

C

C acetona

0779.0

4.46

2.50808206.0

08664.0

08664.0

=

⋅⋅

⋅

⋅=

⋅

⋅=

( )

( )

mol

L!

atm

K K mol

Latm!

P

T R!

eter

eter

C

C eter

0930.0

6.35

9.46508206.008664.0

08664.0

=

⋅⋅

⋅

⋅=

⋅

⋅=

mol L!

!

!!

me#cla

me#cla

n

me#cla

742.0

0930.030.00779.026.0058.044.0

1

=

⋅+⋅+⋅=

⋅=∑=

χ


( )

( ) ( ) ( )

mol g

L

mol L g

M

V

V m M

M

mn s

n

V V

mol LV

mol T LV V

mol K Latm

mol LV

K K mol

Latm

atm

T !V V

a

!V

T R P

e

e

e

79.46124.0

2.39)148.0(

:

2.39

0.333742.0

8.325

742.0

0.33308206.071.0

2

5.025.0

2

5.02

5.0

=

⋅

=

⋅=∴==

=

⋅⋅+⋅

⋅⋅−

−

⋅⋅⋅

=

⋅+⋅

−

−

⋅=

%8.18100*6.57

79.466.57%

100*%

=

−

=

−

=

g

g e

M

M M e

t

et



BERT+ELOT


( ) ( ) ( )

2

2

2

2

3.2709

514169.0633

3

mol

K Latma

K mol

Latma

T V P a

alcohol

alcohol

C cC alcohol

⋅⋅=

⋅⋅⋅=

⋅⋅⋅=

( ) ( ) ( )

22

2

2

1.3090

2.508209.04.463

3

mol K Latma

K mol

Latma

T V P a

acetona

acetona

C cC acetona

⋅⋅=

⋅⋅⋅=

⋅⋅⋅=

( ) ( ) ( )

2

2

2

2

95.3928

9.465281.06.353

3

mol K Latma

K mol

Latma

T V P a

eter

eter

C cC eter

⋅⋅=

⋅⋅⋅=

⋅⋅⋅=

[ ]

2

2

2

2

1

9.3153

95.392830.01.309026.03.270944.0

mol K Latma

a

aa

me#cla

me#cla

n

me#cla

⋅⋅=

⋅+⋅+⋅=

⋅=

∑= χ

mol L!

mol L

!

V !

alcohol

alcohol

C

alcohol

057.0

3

167.0

3

=

=

=



mol L!

mol L

!

V !

acetona

acetona

C

acetona

070.0

3

209.0

3

=

=

=

mol L!

mol L

!

V !

eter

eter

C

eter

0937.0

3

281.0

3

=

=

=

mol L!

!

!!

me#cla

me#cla

n

me#cla

0714.0

0937.030.0070.026.0056.044.0

1

=

⋅+⋅+⋅=

⋅=∑=

χ


( ) ( )

mol g

L

mol L g

M

V

V m M

M

mn s

n

V V

mol LV

mol T LV

mol K Latm

mol LV

K K mol

Latmatm

T V

a

!V

T R P

e

e

e

6.45124.0

21.38)148.0(

:

21.38

0.333

9.3153

07139.0

0.33308206.071.0

2

22

2

2

=⋅

=

⋅=∴==

=

⋅⋅

⋅⋅−

−

⋅⋅⋅=

⋅−

−⋅

=

%8.20100*6.57

6.456.57%

100*%

=

−

=

−

=

g

g e

M

M M e

t

et



P%E%C%

( ) ( ) ( ) K T

T

T T

C

C

n

C

5.475

9.46530.02.50826.051440.0

1

=

⋅+⋅+⋅=

⋅=∑=

χ

70.0

5.475

333

=

=

R

R

T

K K T

( ) ( ) ( )atmT

P

P P

PC

PC

n

PC

9.47

6.3530.04.4626.06340.0

1

=

⋅+⋅+⋅=

⋅=∑=

χ

7.49

9.47

71.0

=

=

R

R

P

atm

atm P

86.0≅ Z

( ) ( ) ( )

( ) ( )

mol g

M

Latm

K K mol

Latm g

PV

mRT M

RT M

m Z PV M

mn s ZnRT PV

e

e

e

5.39

124.071.0

33308206.0148.086.086.0

:

=

⋅

⋅⋅⋅⋅

==

=∴==

%4.31100*6.57

5.396.57%

100*%

=

−

=

−

=

g g e

M

M M e

t

et

• GE=>L;%<=

A"c!,!"

ECUACION M ('m!") M ('m!") - #

-;= H%E;L )A,* B7,)) 7,A6;I %EG;;L= )A,* B7,(D B*,(GE%LHC9 )A,* B7,A 7,7JEG9EL< )A,* B7,7 B*5.E.C. )A,* B7,78 B*



M#.c"a

ECUACION

M

('m!")

M

('m!") - #-;= H%E;L 8,A )8, 7*,B6;I %EG;;L= 8,A )8,) 7(,(GE%LHC9 8,A )A, (D,DJEG9EL< 8,A )8,A 7*,D5.E.C. 8,A B,8 B(,)

CONCLUSIÓN

La práctica se realizó con é$ito, se pudo determinar e$perimentalmente los

pesos moleculares tanto del alcohol como de la mezcla. =e usaron cuatro

ecuaciones considerando #ases reales y la ecuación de #as ideal, para

determinar el volumen molar en primera instancia se#ún los datos

o"tenidos de ta"las y del proceso y se#ún la masa se pudo determinar el

peso molecular.

Los resultados o"tenidos varan de los resultados teóricos, el porcenta&e de

error vara entre 7* y B*2, estas discrepancias e$isten de"ido a diferentes

errores. La presión local vara un poco respecto a la u"icación del

la"oratorio y a la temperatura del mismo, la masa de vapor calculada no

es la correcta de"ido a que e$isten fu#as del vapor después de la

e"ullición tanto del alcohol como de la mezcla.

peso molecular .lab.qmc.206

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