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LABORATORIO DE FISICOQUMICA N 1 DETERMINACION DEL PESO MOLECULAR (METODO DE DUMAS)

UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA DE SANTANDER FACULTADCIENCIAS AGRARIAS Y DEL MEDIO AMBIENTE INGENIERIA AGROINDUTRIAL SAN JOSE DE CUCUTA 23 DE ABRIL DE 2012

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LABORATORIO DE FISICOQUMICA N 1 DETERMINACION DEL PESO MOLECULAR (METODO DE DUMAS)

UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA DE SANTANDER FACULTADCIENCIAS AGRARIAS Y DEL MEDIO AMBIENTE INGENIERIA AGROINDUTRIAL SAN JOSE DE CUCUTA 23 DE ABRIL DE 2012

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TABLA DE CONTENIDO

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

Resumen Objetivos Base Terica Materiales y Equipos Procedimiento AnlisisDe Resultados Cuestionario Conclusiones Referencias Bibliogrficas

pg. 4 5 6 7 8 9 10 12 13

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1. RESUMEN El METODO DE DUMAS es un mtodo de determinacin cuantitativa de sustancias qumicas. En este laboratorio se implemento este mtodo para calcular el peso molecular de un lquido voltil, para lo cual se siguipaso a paso el procedimiento correspondientedescrito en las guas de prctica del laboratorio de Fisicoqumica UFPS.Siguiendo con lodescrito en la gua de practica se tomo un elermeyer, un pedazo de hilo de cobre y un recorte de papel aluminio,se determino su peso y luego se introdujo el liquido voltil al erlenmeyer para empezar con el montaje correspondiente con los siguientes materiales: el soporte universal, pinzas para erlenmeyer, mechero de gas, vaso precipitad y lamina de asbesto.Luego de realizar este montaje se introdujo agua al vaso de precipitado de volumen 600ml y se prendi la llama de gas del mechero, despus de esperar un tiempo para que el agua del vaso precipitado estuviera a 75 c se introdujo el erlenmeyer con la sustancia voltil, se hizo un pequeo agujero a la lamina de aluminio,despus de un tiempo se midi la temperatura con el termmetro con el fin de que estuviera a 100C para sobrecalentar el erlenmeyer durante 5 minutos para luego ser retirado del soporte, y luego de enfriarse medir su peso final con el liquido voltil y sin aire en su interior.

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2. OBJETIVOS

Aplicar la ecuacin del estado de los gases ideales peso molecular de un lquido volatil.

para calcular el

Determinar el peso final del gas obtenido de la sustancia voltil. Realizar el montaje correspondiente, estipulado por el mtodo de DUMAS. Registrar los resultados primarios obtenidos en la prctica para determinar el peso molecular del lquidovoltil.

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3. BASE TEORICA

La masa molecular (gramos por mol) de un compuesto es una de las variables ms importantes necesarias para identificar y caracterizar un reactivo. La masa molecular de un compuesto desconocido permite determinar la frmula molecular del compuesto. La frmula molecular puede utilizarse para determinar la estructura y las posibles propiedades fsicas y qumicas del compuesto. Uno de los mtodos ms antiguos para determinar la masa molecular de un compuesto es el Mtodo Dumas. Este mtodo utiliza un recipiente rgido de volumen determinado. Se mide la presin y temperatura de un lquido voltil y se utiliza la Ley de los gases Ideales para determinar el nmero de moles de la sustancia.

En esta frmula, n es el nmero de moles, P es la presin en atmsferas, V es el volumen en Litros, R es la constante de los gases y T es la temperatura absoluta. Este mtodo consiste en determinar la densidad de vapor, aunque uno difcil para lograr la alta precisin. Se utiliza un bulbo de dumas modificado. El experimento consiste en evaporar un liquido en el bulbo de dumas y con las medidas de la presin atmosfrica, la temperatura de vaporizacin y el volumen real se calcula la masa molecular utilizando la ley de los gases ideales este resultado es comparado con un mtodo es comparado con un mtodo ms aproximado. Es el mtodo usual en la determinacin del peso molecular en fase de vapor de lquidos voltiles. La presin del vapor es la atmosfrica y la temperatura es la del bao cuando ocurra la evaporizacin de la muestra. El mtodo consiste en un beaker lleno de agua en donde si introduce el bulbo de dumas modificado el sistema estar a la presin atmosfrica del lugar en donde se desarrolle el experimento. El lquido en exceso se evaporara y al final ocupara el volumen del bulbo, luego este vapor se condensara y se determinara su masa. el volumen del bulbo se determinara llenando el bulbo con agua y midiendo su contenido con un recipiente graduado.

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4. MATERIALES Y EQUIPOS

Mechero de gas Balanza analtica Soporte universal Pinzas para erlenmeyer Erlenmeyer de 100ml Papel aluminio Aguja Banda de goma Termmetro Vaso de precipitado de 600ml Pipeta de 10ml graduada Probeta de 200ml Aro de hierro Lamina de asbesto Liquido voltil

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5. PROCEDIMIENTO

Pesar en una balanza analtica un erlenmeyer de 100ml completamente limpio y seco + un pedazo de papel de aluminio un pedazo de hilo de cobre, a continuacin agrguele aproximadamente 3.0 ml del lquido voltil cuyo peso molecular se va a determinar. Tape el erlenmeyer con el pedazo de papel aluminio ajuntado en la boca del erlenmeyer con el pedazo de hilo de cobre, efectu la perforacin con una aguja al papel de aluminio y colquelo inclinado en el vaso precipitado con agua a 75C, el cual debe quedar cubierto por el agua lo mximo posible pero sin que el agua toque el papel aluminio, a continuacin caliente el agua hasta que hierva, midindole su temperatura, despus que el liquido se haya evaporado completamente contine calentando por 5 minutos ms, reponiendo el agua que se evapore en el vaso para mantener su nivel ms o menos constante. El lquido dentro del erlenmeyer se evapora y expulsa el aire que se encuentra dentro del mismo por la pequea abertura y tambin escapara un exceso de vapor hasta que la presin en el interior del matraz sea igual a la presin atmosfrica. A continuacin saque el erlenmeyer del agua hirviendo y permita que se enfri al aire hasta temperatura ambiente note que el vapor dentro del erlenmeyer se condensa, seque el erlermeyer por fuera y vuelva a pesar (pf), entonces: W= pf pi en gramos T= temperatura del agua hirviendo en k P= presin en el laboratorio en atm V= volumen del erlenmeyer (llnelo completamente con agua y virtala en una probeta) en litros.

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6. ANALISIS DE RESULTADOS

Datos obtenidos:

Determinacin del peso molecular de la sustancia voltil. Donde

W = peso del gas R= constante universal de los gases T= temperatura absoluta P=presin M= peso molecular ( )

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7. CUESTIONARIO

1. calcule el peso molecular del lquido voltil desconocido y con el valor verdadero determine el porcentaje de error.

(

) (

)

(

)

2. Porque no usa para T el valor de la temperatura ambiente Rta: porque a esa temperatura el lquido voltil no estaba en estado gaseoso, a esta condicin no se libero el exceso de aire que haba dentro del Erlenmeyer. Las partculas gaseosas del lquido voltil expulsaran por la abertura que haba en el papel Aluminio todo el aire presente siempre y cuando cambien de estado liquido a gaseoso y ocupen todo el volumen del Erlenmeyer (esto se da a temperatura de ebullicin del agua o una T inferior).

3. Es necesario tener en cuenta el peso del aire en el Erlenmeyer. Rta: No se tiene en cuenta, el aire contenido en el Erlenmeyer es expulsado totalmente por el liquido voltil una vez este cambia a estado gaseoso.

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4. En el caso que sea necesario, como calculara usted. El peso del aire del erlenmeyer. (Suponga que se trata de aire seco de composicin molar 79% y 21% )

5. Podra usted usar este mtodo para determinar el peso molecular del n- butanol el cual tiene un punto de ebullicin de 118 Rta: No, este mtodo es eficaz para la determinacin de pesos moleculares de compuestos cuyos puntos de ebullicin no excedan el punto de ebullicin del Agua.

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8. CONCLUSIONES

Podemos decir que el porcentaje de error de esta prctica fue de un 0.46% lo cual indica que el valor experimental del peso molecular del liquido voltil estuvo muy cerca al valor real deduciendo as que se realizo un buen desarrollo del procedimiento durante la prctica del mtodo de DUMAS. Se pudo observar durante la prctica, que el liquido voltil del se convirti en vapor antes de que el agua del vaso precipitado empezara a ebullir, lo cual deducimos que el liquido voltil se sobrecalent para que las partculas de vapor formadas del liquido voltil desplazaran las molculas de aire por la abertura que haba sobre el papel aluminio gracias a su gran movimiento generaron una alta presin sobre las molculas de aire. Podemos decir que el punto de ebullicin del agua debe ser mayor al de la sustancia voltil o igual ya que de lo contrario podra altera los resultados, ya que el liquido voltil no se evaporara por completo ni extraera el exceso de gas desconocido que hay dentro del Erlenmeyer que es el aire y esto hara que no pudiramos encontrar el valor verdadero del peso molecular de la sustancia voltil.

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9. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

Fisicoqumica, Manual de Laboratorio, Ana Beatriz Pea Santamara y Juan Martin Cspedes Galeano. Sello Editorial. Universidad de Medelln. http://books.google.com/books?id=yinGhHba9tAC&printsec=frontcover&hl=es&sou rce=gbs_ge_summary_r&cad=0#v=onepage&q&f=false http://www.velp.com/sp/familia/11/Linea_alimentaria/129/Analizador_de_nitr%C3% B3geno_DUMAS_NDA_701/