Relatório 7 Determinação da massa molar de um gás; Efeito da pressõ no ponto de ebulição

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA 
 
 
 
 
 
 
 
 
Letícia Machado Magri Manuel Fernando Calenga Hanga 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Experiência nº 6: Determinação da massa molar de um gás; 
Efeito da pressão no ponto de ebulição 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Florianópolis 
2021
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QUESTIONÁRIO 
 
1. Calcule a massa molecular do butano. (Lembre-se de subtrair a pressão de vapor 
da água, (veja a tabela 1 em anexo), e anote a temperatura e a pressão). 
Resposta: 
𝑚𝐵𝑢𝑡𝑎𝑛𝑜 = 𝑚𝐼𝑠𝑞𝑢𝑒𝑖𝑟𝑜 𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠 + 𝑚𝐼𝑠𝑞𝑢𝑒𝑖𝑟𝑜 𝑑𝑒𝑝𝑜𝑖𝑠 
𝑚𝐵𝑢𝑡𝑎𝑛𝑜 = 14,671 − 14,464 = 0,207 𝑔 
𝑇 = 22,5°𝐶 = 295,65 𝐾 
𝑅 = 0,08206 
𝑎𝑡𝑚 × 𝑙
𝑚𝑜𝑙 × 𝐾
 
𝑃𝑟𝑒𝑠𝑠ã𝑜 𝑑𝑒 𝑣𝑎𝑝𝑜𝑟 𝑑𝑎 á𝑔𝑢𝑎 𝑒𝑚 22,5°𝐶 = 20,45 𝑚𝑚𝐻𝑔 = 0,0269 𝑎𝑡𝑚 
𝑃 × 𝑉 = 𝑛 × 𝑅 × 𝑇 
(1 − 0,0269) × 0,089 = 𝑛 × 0,08206 × 295,65 
𝑛 = 0,00356975 
𝑛 =
𝑚
𝑀
 
0,00356975 =
0,207
𝑀
 
𝑀 = 57,987𝑢 
 
2. A massa molecular do butano, C4H10 é 58,0. Compare o resultado que você obteve 
determinando o erro relativo em porcentagem. 
Resposta: 
𝐸𝑟𝑟𝑜 𝑎𝑏𝑠𝑜𝑡𝑢𝑡𝑜 = 𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑒𝑥𝑝𝑒𝑟𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎𝑙 − 𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑎𝑐𝑒𝑖𝑡𝑜 
𝐸𝑟𝑟𝑜 𝑎𝑏𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 = |57,987 − 58,0| = 0,013 
𝐸𝑟𝑟𝑜 𝑅𝑒𝑙𝑎𝑡𝑖𝑣𝑜 =
𝐸𝑟𝑟𝑜 𝑎𝑏𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 × 100
𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑎𝑐𝑒𝑖𝑡𝑜
 
𝐸𝑟𝑟𝑜 𝑟𝑒𝑙𝑎𝑡𝑖𝑣𝑜 =
0,013 × 100
58,0
= 0,02% 
 
3. Como você pode explicar que o butano é um líquido no isqueiro e um gás quando 
coletado? 
Resposta: 
A temperatura de ebulição do butano, em condições normais de temperatura e 
pressão é de -0,48°C, no entanto, a pressão dentro do isqueiro é mais alta que a do 
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ambiente e mantém o butano em seu estado líquido. Quando o butano é liberado 
ele muda para o estado gasoso rapidamente por conta da diferença de pressão. 
 
4. Por que é necessário subtrair a pressão de vapor da água? 
Resposta: 
Considerando que no tubo não há apenas o butano, mas também o vapor d’água, é 
necessário subtrair a pressão de vapor da água, pois deve-se saber a pressão 
realizada somente pelo butano no interior do tubo. O vapor d’água interferiria nos 
resultados, caso não fosse subtraído. 
 
5. Por que a pressão de vapor da água varia com a temperatura? 
Resposta: 
A velocidade de agitação das moléculas aumenta na medida que a temperatura 
cresce. Isso acontece pois a energia cinética das moléculas aumenta e elas passam 
a se desprender mais facilmente. Portanto, quanto maior for a temperatura, maior 
será a pressão de vapor. 
 
6. Explique por que a água entra em ebulição a uma temperatura bem abaixo do ponto 
usual de ebulição da água (100°C a 1 atm)? 
Resposta: 
Ao fechar a seringa e puxar o seu êmbolo, há um aumento no volume de seu interior 
e, por consequência, a pressão diminui. Isso faz com que a mesma quantidade de 
moléculas se redistribua num espaço maior e fiquem mais afastadas. Esse 
decréscimo da pressão causa a evaporação da água. 
 
7. Por que bolhas de ar aparecem antes que a temperatura atinja o ponto de ebulição? 
Resposta: 
Isso acontece pois em pressões mais baixas a temperatura de ebulição diminui. 
 
8. Esta demonstração funcionaria com outro líquido? 
Resposta: 
Sim, se o estado físico das substâncias for semelhante espera-se o mesmo 
comportamento. 
 
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CONCLUSÃO 
 
Os resultados do experimento mostraram que o ponto de ebulição de uma substância 
varia de acordo com a pressão. 
A realização dessa experiência contribuiu com o entendimento da interpretação e 
utilização da equação da lei do gás ideal, da medição do volume e massa de um gás e do uso da 
pressão de vapor no cálculo da pressão de um gás coletado sobre a água. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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REFERÊNCIAS 
 
Sem autor: Ficha de Informação de Produto Químico. Campanha Ambiental do Estado de São 
Paulo, s.d. Disponível em: 
<https://sistemasinter.cetesb.sp.gov.br/produtos/ficha_completa1.asp?consulta=BUTANO>. 
Acesso em 12 dez 2021. 
 
GROSS, Steve. How Do Butane Lighters Work? Sciencing, 2017. Disponível em: 
<https://sciencing.com/butane-lighters-work-4962894.html>. Acesso em 12 dez 2021. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
https://sistemasinter.cetesb.sp.gov.br/produtos/ficha_completa1.asp?consulta=BUTANO
https://sciencing.com/butane-lighters-work-4962894.html
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ANEXO I – FICHA DE DADOS