Prática - Massa Molar de Líquidos Voláteis

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:
 (1) 
Portanto:
 (2) , 
Portando, a massa molar é dada por: (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