Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
UNIVERSIDADE FEDERAL DE JUIZ DE FORA INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS-DEPARTAMENTO DE QUÍMICA LABORATÓRIO DE TERMODINÂMICA QUÍMICA Júlia Bruce Pâmella Campos MASSA MOLAR DE LÍQUIDOS VOLÁTEIS Juiz de Fora 2016 1. Objetivo Determinar a massa molar do liquido volátil, hexano, utilizando o modelo de gases ideais através do experimento de Victor Meyer. 2. Introdução É de extrema utilidade conhecer-se a massa molar de uma amostra, neste contexto, em 1878, Victor Meyer, um químico alemão, desenvolveu um método, que levou o seu nome, que determina a massa molecular de substâncias voláteis. Para isso, mede-se a massa específica do vapor com temperatura e pressão conhecidas e chega-se na massa molar do composto. Tratam de medidas relacionadas a propriedades gasosas, então três tipos de equações que descrevem as propriedades dos gases podem ser levados em consideração: Lei dos Gás Ideal, Fator de Compressibilidade e a equação de Van der Waals. Neste experimento, será utilizada apenas a Equação do Gás Ideal, essa equação se aproxima do comportamento real desde que esteja em pressão relativamente baixa e temperatura relativamente alta, a lei dos gases ideias nos dá uma relação entre as variáveis em questão (pressão p, volume V, temperatura T e número de mols, n): pV=nRT, utilizando o experimento Victor Meyer para se determinar a massa molar do hexano. 3. Parte experimental 3.1 Materiais e reagentes Aparelho de Victor Meyer, ampolas de vidro de parede fina, termômetro, manta aquecedora, balança, água destilada, líquido volátil hexano (C6H14). 3.2 Procedimento Uma vez que, o aparelho de Victor Meyer já estava montado, ligou-se a manta aquecedora para manter a água do balão do aparelho, em ebulição. Em seguida, deixou-se o sistema entrar em equilíbrio mecânico. Igualou-se a pressão no interior do aparelho com a pressão atmosférica, levando a água do funil ligado ao tubo de borracha à mesma altura da água contida na bureta. A partir da evaporação do hexano, acompanhou-se a mudança de volume na bureta, obtendo-se o volume de hexano gasoso a partir do deslocamento. Realizou-se em triplicata. 4. Resultados e discussões Com base na equação de estado dos gases ideias, temos que: 𝑃𝑉 = 𝑛𝑅𝑇 (1) Portanto: 𝑃𝑉 = 𝑚 𝑚𝑚 𝑅𝑇 (2) , Portando, a massa molar é dada por: 𝑚𝑚 = 𝑚𝑅𝑇 𝑃𝑉 (3) Experimentalmente obteve-se os seguintes resultados dispostos na tabela 1: Experimento 1 Experimento 2 Experimento 3 Massa Hexano líquido (g) 0,028 0,041 0,028 Temperatura ambiente (K) 297,15 299,15 299,15 Pressão atmosférica (mmHg) 692 692 692 Volume inicial (cm³) 2,4 3,1 1,4 Volume final(cm³) 10,3 9,3 29,5 Volume deslocado (cm³) 7,9 6,2 28,1 Volume hexano (dm³) 0,0079 0,0062 0,0281 Tabela 1: Dados experimentais e do ambiente obtidos no experimento A partir da equação (3) e utilizando R=62,3637 L · mmHg · K−1 · mol−1, obteve-se a massa molar, conforme a tabela 2: Massa molar hexano (g.mol-1) Experimento 1 94,9145 Experimento 2 178,2818 Experimento 3 192,8433 Valor médio 155,34653 Desvio padrão 30,51 Erro relativo 44% Tabela 2: Masa molar obtida na experiência para o hexano A massa molar esperada era de 86.18 g/mol, no entanto, obteve-se um resultado maior (155±30) g.mol-1 apresentando um erro relativo de 44%, que pode ser explicado pela falha no procedimento, devido a descompressão no sistema, obtendo-se um valor de volume menor do que o real. O desvio padrão alto pode ser justificado por erros grosseiros no procedimento e também aos aleatórios, como a falha na vedação do sistema. 5. Conclusão Portanto, o método mostra-se eficiente para se definir a massa molar de um líquido volátil que obedece a lei dos gases ideias, no entanto deve-se atentar a vedação do sistema, uma vez que as variáveis (pressão, massa e volume) têm que ser bem definidas para diminuir o erro. 6. Referência Bibliográfica ATKINS, Peter; PAULA, Julio de. Físico-química. 8ªed. Rio de Janeiro: LTC,2008
Compartilhar