Informe 2 Fisicoquimica 2

Padilla Biris, Salcedo Leonela, Soto Julián Universidad de Córdoba, Facultad de
Ingenierías, Ingeniería de Alimentos.
RESUMEN
Se tiene por objetivo determinar la masa molecular de la Acetona, mediante un

experimento basado en la ecuación de los gases ideales, realizando mediciones
de temperatura, volumen, masa y presión constante.
PALABRAS CLAVES: acetona, masa molecular, volátil.
INTRODUCCIÓN
La masa molecular de una sustancia es la suma de las masas de cada uno de sus
átomos. La masa de un átomo se expresa en una unidad del mismo orden de
magnitud llamada unidad de masa atómica. Las masas atómicas expresadas en
estas unidades se llaman pesos atómicos. El peso atómico de un elemento es la
masa promedio de los átomos de un elemento.
En el laboratorio no se trabaja con una sola molécula, sino con grandes grupos de
moléculas. La masa de un mol expresada en gramos coincide numéricamente con
la masa de una molécula expresada en unidades de masa atómica.
La masa molar coincide numéricamente con la masa molecular, pero son dos
cosas distintas. Mientras que la masa molecular es la masa de una molécula, la
masa molar es la masa de un mol de compuesto, es decir, del número de
Avogadro de moléculas. La masa molecular en uno coincide numéricamente con
la masa molar en gramos.
Para una sustancia en estado gaseoso:
m
PV    RT
M 
Siendo:
P = Presión del gas (expresada en atmósferas).

V = Volumen del gas (expresado en litros).
m = Gramos de sustancia gaseosa.

M = Masa de un mol de sustancia expresada en gramos.

R = Constante de los gases perfectos =
atm  L
0.082
mol  K
T = Temperatura (en Kelvin).

La determinación del peso molecular de un gas, por tanto, exige conocer los datos
experimentales que se muestran en la anterior expresión.
La presión y la temperatura de un gas son fielmente determinables
experimentalmente; para obtener los restantes datos, los métodos generales se
fundamentan en determinar la masa de una sustancia contenida en un volumen
finalmente conocido, o en hallar el volumen de gas o aire equivalente al mismo,
producido por un peso de sustancia.
El estado gaseoso es un estado de la materia que se caracteriza por la ausencia

de grandes fuerzas de cohesión entre las moléculas, razón por la cual los gases
presentan ciertas propiedades físicas teles como expansibilidad y fácil difusión.
La masa molar de un líquido de fácil vaporización se puede determinar a través

de la ecuación de los gases ideales, la cual relaciona la presión, temperatura,
volumen y moles de un gas. Un gas ideal, es hipotético formado por partículas
puntuales, sin atracción ni repulsión entre ellas y cuyos choques son
perfectamente elásticos. Se determinará la masa molecular de una sustancia
volátil (Acetona).
MATERIALES Y REACTIVOS
 MATERIALES
 1 Termómetro
 1 Soporte Universal
 1 Aro metálico con nuca
 1 Malla de asbesto
 1 Pinza para bureta
 1 Balón de fondo plano de 250 mL
 1 Beacker de 600mL
 1 Pipeta graduada de 5 mL
 1 Probeta graduada de 100 mL
 1 Triángulo de porcelana.
 Lámina de papel de aluminio

 Balanza
 REACTIVO
 Acetona (C3H6O)
METODOLOGÍA
Para realizar la práctica se procedió a armar el montaje como se muestra en la
figura:
Luego de armado el montaje, se procedió con los pasos siguientes:
 Se pesó el balón de fondo plano limpio y seco, conjuntamente con un cuadro de

aluminio de 4 cm. de lado.
 Se vertió en el balón 3 mL de la sustancia líquida (acetona), cubriéndolo con una

caperuza de lámina de aluminio bien ajustada, además se perforó la lámina de
aluminio con un alfiler.
 Se pesó todo el anterior conjunto.

 Se Colocó el balón dentro del Beacker con agua y lo sostuvimos con la pinza en el
soporte universal.
 Se Colocó el termómetro directamente sobre el orificio que hicimos en la lámina

de aluminio, para detectar la temperatura del vapor que salía en el momento de la
ebullición.
 Se calentó todo el sistema.
 Al evaporarse la sustancia, se registró la temperatura (la temperatura de la

sustancia en estado gaseoso).
 Se Bajó el balón al triángulo de porcelana y se esperó a que se enfriara a

temperatura ambiente. Se examinó la caperuza para asegurarse de que no
hubiesen gotas del líquido en la superficie externa. Al enfriarse, se pesó el
conjunto formado por el balón, la sustancia líquida condensada y la caperuza.
 El volumen que aparecía registrado en el balón no correspondía al volumen total

del recipiente, por tal razón era necesario medir el volumen del balón, utilizando
agua y una probeta graduada.
 Se Registró la presión barométrica del laboratorio.
RESULTADOS
M(balón seco + aluminio) 115,85g
M (balón + gas condensado) 118,12g
Volumen del balón 330ml

Temperatura del gas 39º C
Temperatura ambiente 28º C
Presión 740 mmHg

CUESTIONARIO DE APLICACIÓN
1. ¿Cuál es el volumen del vapor a condiciones normales?

R/
PV  nRT
nRT
V 
P
Dónde:
𝑾𝒈 𝟐. 𝟎
𝒏= = = 𝟎, 𝟑𝟒
𝑷𝒎 𝟓𝟖
𝒂𝒕𝒎 𝑳
𝟎. 𝟑𝟒𝒎𝒐𝒍 ∗ 𝟎. 𝟎𝟖𝟐 ∗ 𝟑𝟎𝟏. 𝟏𝟓𝑲
𝑽= 𝑲 𝒎𝒐𝒍
𝟏𝒂𝒕𝒎
= 𝟖, 𝟕𝟎𝑳
𝟏𝟎𝟎𝟎𝒎𝑳
𝑽 = 𝟖, 𝟑𝟗𝟔𝑳 = 𝟖𝟑𝟗𝟔𝒎𝑳
𝟏𝑳
2. ¿Cuál es el peso del volumen de gas que se encuentra en el recipiente?
R/
 Peso del balón + caperuza +vacío = 115.85g
 Peso del matraz + gas – peso del matraz vació: 116,13g – 115,85g = 0,28g
 Peso del gas: 0.28g
3. ¿Cómo se utiliza un baño de María, cómo debe ser el punto de ebullición de la

sustancia líquida con respecto al baño de María?
R/ Un baño de María, básicamente se utiliza colocando una sustancia, dentro de

un recipiente con agua a temperatura de ebullición para un fin determinado, ya sea
para evaporar una sustancia o mantener a temperaturas húmedas sustancias que
lo requieran, etc.
La temperatura de ebullición de la sustancia con respecto al bañó de maría debe

ser menor.
4. ¿Por qué los cálculos deben hacerse con el condensado y no con la cantidad
inicial tomada?
R/ 4) se toman los cálculos cuando se condensa el líquido por que el gas

desplaza al aire que esta contenido dentro del recipiente en el momento que se
toma la cantidad inicial tomada., además que se evapora con el fin de que la
sustancia quede más pura.
5. A partir de la ecuación de estado para gases ideales, deduzca una expresión
para determinar la densidad de una sustancia en estado gaseoso.
R/
W
Como   (Ecuación 1)
V
PV  nRT (Ecuación 2):
Entonces la ecuación 2 la podemos reescribir como:
WRT
PV  (Ecuación 3)
M
Uniendo la ecuación 1 y la 2
WRT
P
VM
Entonces:
PM

RT
Donde:
 = Densidad.
P = Presión.
M = Masa molecular.
R = Constante universal de los gases.
T = Temperatura.
6. Con los datos obtenidos en el experimento calcule la masa molecular de la

sustancia y la densidad de la misma en estado líquido y en estado gaseoso a las
condiciones del laboratorio.
R/
PV  nRT
WRT
PV 
M
WRT
M 
PV
𝒂𝒕𝒎.𝑳
𝟎.𝟐𝟖𝒈𝒙𝟎.𝟎𝟖𝟐 𝒙𝟑𝟏𝟐.𝟏𝟓𝑲
𝑲..𝒎𝒐𝒍
𝑴=
𝟏𝒂𝒕𝒎𝒙𝟎,𝟑𝟑𝟎𝑳
M= 21,71 g/mol
Ahora hallemos la densidad:
𝟏𝒂𝒕𝒎𝒙𝟐𝟏,𝟕𝟏𝒈/𝒎𝒐𝒍
ρ= 𝒂𝒕𝒎.𝑳
𝟎.𝟎𝟖𝟐 𝒙𝟑𝟏𝟐.𝟏𝟓𝑲
𝑲.𝒎𝒐𝒍
ρ = 0.84 g/mol
7. ¿Puede determinarse por este método la masa molecular de cualquier líquido?

Explique.
R/ Si, dependiendo del tipo de líquido a estudiar y su punto de ebullición, el cual

tiene que ser menor que el punto de ebullición del agua.
8. Explique si el peso molecular de líquido volátil aumenta o disminuye, si en el

experimento se presenta una de las siguientes situaciones:
a) El balón estaba mojado cuando se inició el experimento.
R/ Aumenta, si aumenta ya que el vapor de agua se une con el del líquido volátil y
al pesarlos da el dato del gas del agua más el líquido volátil junto.
b) El líquido estaba impuro y dejó un residuo sólido en el fondo del balón

después de evaporarse.
R/ Aumenta, porque si el líquido es impuro varían condiciones importantes como el
punto de ebullición y además los sólidos pesan mucho más y en el momento de
pesar el gas condensado arrojará un dato mayor, en consecuencia, el peso
molecular también lo hará.
c) El balón + vapor condensado se pesó caliente.
R/ Disminuye el peso molecular ya que no se termina de condensar el líquido
volátil.
d) Se descuenta el peso del aire contenido en el recipiente
R/ Disminuye y lo que obtendríamos el gas puro.
9. Explique en forma clara y analizada las semejanzas y diferencias de este

método con el método de Dumas.
R/ En el método de Dumas se tiene en cuenta la masa de aire en el proceso de

evaporización. Para el método de Dumas se hierve el líquido hasta que los
vapores formados expulsen el aire del matraz y la evaporización es completa.
En ambos métodos se calcula el volumen de igual manera.
En el método estudiado la temperatura registrada corresponde a la del gas
evaporado mientras que el método de Dumas la temperatura es la del baño.
La masa del gas no se halla de igual forma:
Por Dumas
Wvapor  W (bulbo  vapor)  W (bulbo  aire)  W (aire) Por el de la práctica
Wgas  W (balón  gcond.)  W (balón  alu.)

10. Explique en forma clara y concisa el método de Víctor Meyer.
R/ El método de Víctor Meyer Sirve también para determinar la masa molecular
de la fase vapor de líquidos muy volátiles, pero es mucho más simple y flexible.
En la figura se observa un esquema del aparato, que consta de un tubo interior B,

de unos 50cm de longitud rodeado de una camisa A, parcialmente llena con un
líquido cuyo punto de ebullición es por lo menos 30° mayor que la de la sustancia
de estudio.
La función de la camisa externa es mantener la temperatura del tubo interior

constante por ebullición del líquido en A, Además dentro de este último tubo existe
otro C, abierto en el fondo y por el cual pasa una varilla metálica o de vidrio sujeta
con un tapón de hule en la parte superior y provisto de un ángulo o anzuelo en el
fondo. La salida de B comunica con una bureta de gas G llena de agua en cuyo
caso es necesario hacer la corrección de presión correspondiente del vapor
acuoso, o bien en lugar de agua se coloca mercurio que resulta preferible. L es un
tubo de nivel que permite el ajuste de presión del gas de la bureta en G, a la
atmosférica.
El líquido cuyo peso molecular se determina va encerrado en una ampolla

diminuta provista de un labio finamente alargado P, que se pesa en vacío primero.
Después se extrae el líquido necesario para producir unos 40 o 60cm3 de vapor y
se sella el bulbo con cuidado con una llama, pesándose de nuevo. La diferencia
de pesadas nos da el líquido a evaporar.
Para hacer una medición se hierve el líquido en A y se mantiene así durante la

operación. Al alcanzar el equilibrio térmico, los niveles en G y L son iguales y
entonces se efectúa una lectura. A continuación se rompe la ampolla haciendo
chocar su cuello contra la base de C, al mover, desde D, la varilla hacia arriba.
Roto el tubo, vaporiza el líquido y el volumen del aire se desplaza desde el fondo
de B a la bureta de gas, en una proporción igual al de los vapores formados a la
temperatura del tubo interior. En cuanto enfría la temperatura ambiente se mide el
volumen otra vez. Si los niveles en G y L son iguales, la presión del aire es la
atmosférica exterior a la bureta, y la temperatura nos las proporciona el
termómetro H.
Determinando el peso W del líquido y su volumen como vapor a la temperatura
ambiente T y presión P, la densidad del vapor y su peso molecular se calculan
fácilmente con la ecuación de Estado.
DISCUSION DE RESULTADOS:
Al realizar este laboratorio, se determinó el peso molecular de una sustancia

líquida volátil basándonos en el punto de ebullición y de evaporación de la misma.
Después de haber hallado la masa molecular, se procedió a calcular la densidad
de la sustancia, al hacerlo nos dimos cuenta que la densidad del vapor es
exactamente igual a la densidad del condensado, ya que en ese instante están en
equilibrio.
Para poder establecer la masa molecular de un gas, es necesario conocer la masa
de la sustancia contenida en el volumen gaseoso, el volumen, la presión y la
temperatura. Como la presión y la temperatura son fácilmente medibles, basta
con determinar la masa de la sustancia contenida en un volumen conocido o el

volumen de un gas producido por un peso dado de sustancia.
CONCLUSIÓN
Del anterior informe podemos concluir que:
 Es necesario tener muchas precauciones como conocimiento de este tipo de

prácticas de laboratorio, al momento de realizarlas, ya que de esto va a
depender de gran medida los resultados obtenidos. Debido a que se deben
obtener aproximaciones de datos que están estipulados en la teoría.
 Para la determinación de la masa molecular de una sustancia encontramos
varios métodos como el de Victor Meyer y de Regnault, con los cuales se
pueden hallar las mismas variables de temperatura, presión entre otros, que se
hallaron en el laboratorio, por lo cual podemos utilizar sin ningún problema la
ecuación de estado:
PV = nRT
BIBLIOGRAFIA
o CASTELLAN, Gilbert W. Fisicoquímica. México: Fondo Educativo
Interamericano S.A., 1976.
o LEVINE, Ira N. Fisicoquímica. España: Vol. I y II. Mc Graw Hill, 1996.
o MARON y PRUTTON. Fundamento de fisicoquímica. Limusa Wiley.
o MARON & PRUTTON. FUNDAMENTOS FISICOQUÍMICA. Editorial Limusa.
o México.2002.

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Se tiene por objetivo determinar la masa molecular de la Acetona, mediante un

PALABRAS CLAVES: acetona, masa molecular, volátil.

Para una sustancia en estado gaseoso:

P = Presión del gas (expresada en atmósferas).

m = Gramos de sustancia gaseosa.

M = Masa de un mol de sustancia expresada en gramos.

T = Temperatura (en Kelvin).

El estado gaseoso es un estado de la materia que se caracteriza por la ausencia

La masa molar de un líquido de fácil vaporización se puede determinar a través

 Lámina de papel de aluminio

Luego de armado el montaje, se procedió con los pasos siguientes:

 Se pesó el balón de fondo plano limpio y seco, conjuntamente con un cuadro de

 Se vertió en el balón 3 mL de la sustancia líquida (acetona), cubriéndolo con una

 Se pesó todo el anterior conjunto.

 Se Colocó el termómetro directamente sobre el orificio que hicimos en la lámina

 Se calentó todo el sistema.

 Al evaporarse la sustancia, se registró la temperatura (la temperatura de la

 Se Bajó el balón al triángulo de porcelana y se esperó a que se enfriara a

 El volumen que aparecía registrado en el balón no correspondía al volumen total

 Se Registró la presión barométrica del laboratorio.

M(balón seco + aluminio) 115,85g

M (balón + gas condensado) 118,12g

Volumen del balón 330ml

Presión 740 mmHg

1. ¿Cuál es el volumen del vapor a condiciones normales?

2. ¿Cuál es el peso del volumen de gas que se encuentra en el recipiente?

 Peso del gas: 0.28g

3. ¿Cómo se utiliza un baño de María, cómo debe ser el punto de ebullición de la

R/ Un baño de María, básicamente se utiliza colocando una sustancia, dentro de

La temperatura de ebullición de la sustancia con respecto al bañó de maría debe

R/ 4) se toman los cálculos cuando se condensa el líquido por que el gas

6. Con los datos obtenidos en el experimento calcule la masa molecular de la

Ahora hallemos la densidad:

7. ¿Puede determinarse por este método la masa molecular de cualquier líquido?

R/ Si, dependiendo del tipo de líquido a estudiar y su punto de ebullición, el cual

8. Explique si el peso molecular de líquido volátil aumenta o disminuye, si en el

b) El líquido estaba impuro y dejó un residuo sólido en el fondo del balón

9. Explique en forma clara y analizada las semejanzas y diferencias de este

R/ En el método de Dumas se tiene en cuenta la masa de aire en el proceso de

Wgas  W (balón  gcond.)  W (balón  alu.)

En la figura se observa un esquema del aparato, que consta de un tubo interior B,

La función de la camisa externa es mantener la temperatura del tubo interior

El líquido cuyo peso molecular se determina va encerrado en una ampolla

Para hacer una medición se hierve el líquido en A y se mantiene así durante la

Al realizar este laboratorio, se determinó el peso molecular de una sustancia

con determinar la masa de la sustancia contenida en un volumen conocido o el

Del anterior informe podemos concluir que:

 Es necesario tener muchas precauciones como conocimiento de este tipo de

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