Determinação da massa molar do butano (isqueiro)

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CST em Processos Químicos
Disciplina: Físico-Química/Turma: PQ
Determinação da massa molar do butano (isqueiro)
Objetivo
Esta prática tem como objetivo determinar a massa molar do butano contido em um isqueiro, utilizando a equação dos gases ideais e a pressão de vapor da água.
Procedimentos
Materiais utilizados:
Isqueiro com tubo capilar acoplado
Bacia de 1000ml
Proveta 50,00 mL
Termômetro
Balança analítica
Papel descartável
Procedimento: 
Foi pesado em uma balança analítica um isqueiro contendo um tubo capilar, e anotou-se a massa do mesmo. Foi imerso a proveta na bacia e encheu-a com água sem deixar nenhuma bolha de ar dentro. Em seguida, foi colocada a ponta do capilar do isqueiro na entrada da proveta. Apertou-se a válvula do isqueiro, a fim de que o butano fosse liberado na forma de gás para dentro do tubo de ensaio. Foi coletado um volume de gás aproximadamente 25,00 ml, dentro do tubo. Em seguida foi removida a ponta do capilar. O papel descartável foi utilizado para secar o capilar, e em seguida pesou-se o capilar novamente para verificar a massa do butano que foi deslocado para dentro do tubo de ensaio, e enfim fazer os cálculos necessários para determinar sua massa molar. O procedimento foi realizado com os três alunos participantes, 6 vezes no total.
Resultados e discussão
Nosso experimento foi baseado nos dados coletados experimentalmente de acordo com a tabela montada abaixo:
	Experimentos 
	 I 
	 II 
	 III 
	 IV 
	V
	VI
	 Massa Inicial do isqueiro 
	22,21
	22,14
	22,07
	22,01
	21,86
	21,79
	 Massa final do isqueiro 
	22,14
	22,07
	22,01
	21,95
	21,79
	21,72
	 Massa do gás butano 
	0,07
	0,07
	0,06
	0,06
	0,07
	0,07
	 Temperatura (°C) da água 
	25ºC
	25ºC
	25ºC
	25ºC
	25ºC
	25ºC
	 Volume do butano (mL) 
	25,00
	25,00
	25,00
	25,00
	25,00
	25,00
	 Pressão do butano (mmHg) 
	736,20
	736,20
	736,20
	736,20
	736,20
	736,20
Pesou-se a massa do isqueiro antes e depois da coleta de 25,00ml de butano (contido no isqueiro) por seis vezes para uma maior precisão no resultado. A partir desses dados coletados, obtiveram-se alguns dados para aplicar na fórmula dos gases ideais, e assim calcular a massa molar.
Sabendo que
Rearanja-se a fórmula 
para
Para a determinação da massa do gás butano, é necessária a obtenção dos valores da pressão de vapor da água, e da pressão da atmosfera, e a variação entre essas pressões nos dá o valor da pressão parcial do gás butano, como no cálculo a seguir:
A partir da temperatura da água (25⁰C), obtivemos sua pressão parcial (23,8mmHg) através da tabela:
Valores obtidos:
Aplicando os valores na fórmula
 temos:
Encontramos um valor de massa molar para o butano de 66,67g/mol. Entretanto, seu valor teórico é de aproximadamente 58g/mol. Por isso, calculamos o erro experimental a partir de uma regra de três onde o valor teórico da MM do butano equivalia a 100% e a diferença entre MM teórica e calculada equivaleria ao erro percentual:
Conclusão
Nosso erro percentual experimental foi de 14,95%. Concluímos que essa taxa de erro pode ser considerado normal, já que nenhum equipamento usado era de alta precisão. A balança tinha apenas duas casas decimais, e o tubo com o volume do gás, não era muito preciso. Além disso, houveram arredondamentos como o da temperatura de 24,5 para 25⁰C. Podemos apontar também, que existem possíveis erros que não podem ser calculados, como um possível vazamento do no gás do isqueiro e afins.
Bibliografia
 “Princípios de Química: Questionando a vida moderna e o meio ambiente”; ATKINS, Peter e JONES, Loretta; traduzido de “Chemical principles: the quest for insight” por CARACELLI, Ignez e ZUKERMAN-SCHPECTOR, Julio; Porto Alegre, RS, Brasil; Ed. Bookman; 2001.
“Fundamento de Físico-Química”; CASTELLAN. Gilbert; traduzido de “Physical Chemistry” por DOS SANTOS, Cristina Maria Pereira e FARIA, Roberto de Barros; Rio de Janeiro, RJ, Brasil; Ed. LTC; 2001.
Material cedido pela professora Msc. Lílian de Físico-Química Experimental.