Relatório 1 - Determinação do volume molar de um gás

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGÁ
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA 
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA
FÍSICO-QUÍMICA EXPERIMENTAL I
 
 
 
DETERMINAÇÃO DO VOLUME MOLAR DE UM GÁS
 
 
 DISCENTES: Andressa Soares R.A: 112290
Cesar Henrique de Souza R.A.: 109396
Júlia Martino Caldato R.A.: 112294
Joyce Heloisa Feliciano R.A.: 115175
Maria Clara Mazócoli R.A.: 117567 
Roberta Bernardino Ramos do Prado R.A.: 103239
DOCENTE: Prof. Dr. Wilker Caetano
Maringá
JANEIRO/2023
RESUMO
A prática experimental realizada tinha como objetivo determinar o volume molar de um gás, sendo esse o hidrogênio. Para tal, utilizando uma bureta mediu-se o volume morto da mesma e após isso adicionou-se cerca de 8 mL de solução de HCl (6 mol/L) e completou com água destilada, e na extremidade colocou um pedaço de fita de magnésio enrolado em um gaze. Após isso, a bureta foi virada e colocada em um béquer com água e conforme a reação do ácido sulfúrico com o magnésio ia ocorrendo, o volume de água da bureta foi sendo substituído pelo volume de gás hidrogênio. Por meio da estequiometria da reação, calculou-se a quantidade de mols de hidrogênio e obteve-se os valores tal, tal e tal que correspondiam aos resultados de cada equipe. Após isso foi calculado o volume experimental de cada grupo e obteve-se os seguintes valores: 1,643.10-3, 1,319.10-3 e 1,465.10-3. O erro percentual foi de 8,64%, 5,72% e 4,68%. E por fim, foi calculado o volume molar do H2 por meio das equações de Van der Waals e Redlich-Kwong, tendo como resultados 26,667 L e 22,41, respectivamente. Concluindo que esses valores experimentais ficaram próximo do valor teórico tabelado que é 22,4 L. 
OBJETIVO
Determinar o volume molar de um gás.
MATERIAIS E MÉTODOS
· Magnésio (em fita ou raspas);
· Solução de ácido clorídrico (HCl) 6 mol/L;
· Fio de cobre;
· Água destilada;
· Bureta;
· Béquer (600 mL);
· Proveta (2L);
· Gaze.
Determinar o volume morto, que corresponde a porção não graduada da bureta. Pesar aproximadamente 0,04 gramas de magnésio em fita ou em raspas; limpar a superfície oxidada com palha de aço. Cortar uma rodela de gaze com aproximadamente 4 centímetros de diâmetro. Fechar a bureta e colocar cerca de 8 mL de solução de HCl 6 mol/L. Em seguida, sem agitar a camada de ácido, preencher a bureta com água destilada; caso haja bolhas na bureta, eliminá-las. Colocar no meio da gaze a fita de magnésio, fechando-a com o fio de cobre. Coloque a gaze com o magnésio, previamente molhado, na bureta cheia de água e dobre a ponta do fio de cobre para servir de cabo. Se necessário, coloque a água na bureta para que permaneça cheia. Elimine totalmente as bolhas presentes. 
Num béquer de 600 mL, coloque água até mais de ⅔ de sua capacidade. Tampe a extremidade superior da bureta com a mão e inverta-a rapidamente sobre o béquer com água, fixando a bureta em um suporte. O ácido irá se deslocar lentamente para baixo e, ao entrar em contato com o magnésio, reagirá liberando o gás hidrogênio. Deixe a reação se completar e, aproximadamente, 15 minutos para que o sistema atinja a temperatura ambiente. Elimine as bolhas de hidrogênio na gaze. 
Retire a gaze e tampando a extremidade da bureta, transfira-a para uma proveta de 2L quase cheia de água destilada à temperatura ambiente. Faça o nível da água, dentro e fora da bureta, coincidir. Determine o volume de gás. Registre a pressão atmosférica e a temperatura ambiente.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
	Foram realizados quatro experimentos A, B e C nas mesmas condições de temperatura e pressão atmosférica, onde Tamb = 24°C (296,15 K) e Patm = 1,00074 atm (765,62 mmHg). 
	Primeiramente, foi determinado o volume morto das buretas utilizadas, desse modo, os volumes dos respectivos grupos foram de:
A - 11,35 mL
B - 3,7 mL
C - 10,16 mL
	Em seguida, calculou-se a pressão do hidrogênio:
	A partir da estequiometria da reação e das massas das fitas de magnésio, determinou-se o número de mols de hidrogênio.
Mg(s) + 2 HCl(aq) → MgCl2(aq) + H2(g)
	Onde o número de mols pode ser dado por (MM=24,035 g/mol):
	Calculou-se o volume molar experimental para determinar o volume molar ideal experimentalmente:
	Cálculo do erro percentual:
Grupo A
Grupo B
Grupo C
	Em seguida, foi definido o fator de compressibilidade (Z) para cada um dos experimentos:
	Por fim, calculou-se, a partir das equações de Van der Waals e Redlich-Kwong o volume molar do H2:
· Van der Waals
Vn+1 = V2 = V1 
Dados:
· Redlich-Kwong
Vn+1 = V2 = V1 
CONCLUSÃO
Por meio dos experimentos realizados por cada equipe e os cálculos feitos posteriormente, foi possível chegar a conclusão de que o volume experimentalmente calculado foi de aproximadamente 22,411 L, um valor próximo do valor teórico tabelado.