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FACULDADES INTEGRADAS DO VALE DO RIBEIRA
UNISEP-UNIÃO DAS INSTITUIÇÕES DE SERVIÇO, ENSINO E PESQUISA LTDA CURSO DE LICENCIATURA EM CIÊNCIAS-HABILITAÇÃO EM QUÍMICA 5° SEMESTRE
EXPERIMENTO 3:
Determinação da Massa Molar de um gás Determinação da Densidade de um gás
Físico-Química Experimental I Profº Dr. Rogério Haruo Watanabe
GRUPO: ANDERSON FABIANI BETTIM CÉSAR MANOEL RELVA DIAS ELIZEU BATISTA JUNIOR ROSINARA CORANDIM MUNIZ THIAGO NAKASHIMA
REGISTRO
MARÇO/
• INTRODUÇÃO
Gases ideais ou perfeitos
Os gases são classificados em dois grupos devido à diferença de diversos aspectos, como por exemplo, a pressão, o volume etc. Vejamos: 1 – gases ideais ou perfeitos; 2 – gases reais. O gás perfeito é regido sobre as leis de Boyle e Charles, que foram obtidas através de experiências de ambos, também é possível deduzi-las pela teoria cinética dos gases:
- em relação ao volume ocupado pelo gás perfeito, podemos dizer que esse volume é desprezível em relação ao volume ocupado por ele mesmo.
- independente da pressão e temperatura, não ocorre atração mutua entre moléculas. Mudanças de estado: leis que as regem A pressão, o volume e a temperatura são o que definem uma massa gasosa. Essas variáveis de estado sofrem alterações, que resultam em uma transformação ou mudança de estado do gás. Se classificarmos as transformações que ocorrem mais freqüentes no gás teremos:
- isotérmicas;
- isobárica:
- isométrica ou isocórica, dependendo se a temperatura será constante Transformações Gasosas Todo gás é constituído de partículas (moléculas) que estão em contínuo movimento desordenado. Esse movimento de um grande número de moléculas provoca colisões entre elas e, por isso, sua trajetória não é retilínea num espaço apreciável, mas sim caminham em ziguezague. Essas colisões podem ser consideradas perfeitamente elásticas. O estado em que se apresenta um gás, sob o ponto de vista microscópico, é caracterizado por três variáveis: pressão, volume e temperatura. São denominadas variáveis de estado.
I. Volume O volume de qualquer substância é o espaço ocupado por esta substância. No caso dos gases, o volume de uma dada amostra é igual ao volume do
Para n mols.
Valores numéricos de R
Equação geral dos gases perfeitos
A Lei de Boyle e Charles aplica :
Se multiplicar parte por parte
Lei de Boyle-Mariotte Quanto menor for o volume ocupado pelo gás, maior será o número de colisões por cada unidade de superfície e, consequentemente, maior será a pressão.
Existe uma relação de proporcionalidade inversa entre a pressão de um gás e o volume por ele ocupado, a temperatura constante.
Relação entre a pressão de um gás e a temperatura, a volume constante
2ª Lei de Charles e Gay-Lussac
Quanto maior for a temperatura, maior será a energia cinética média das partículas do gás, e consequentemente maior a velocidade dessas mesmas partículas, e, portanto, maior será o número de colisões e o seu grau de intensidade, isto é, maior será a pressão do gás.
Para uma mesma quantidade de gás, ocupando um dado volume, a pressão e a temperatura são grandezas diretamente proporcionais.
Relação entre o volume de um gás e a temperatura, a pressão constante
1ª Lei de Charles e Gay-Lussac
Para uma mesma quantidade de gás, a pressão constante, o volume ocupado pelo gás é directamente proporcional à temperatura.
Quanto maior for a temperatura, maior o volume ocupado pelo gás, mantendo constante a pressão.
Relação entre o volume de um gás e o número de partículas, a pressão e temperatura constantes.
Lei de Avogadro
Para uma mesma quantidade de gás encerrado num recipiente, a uma dada pressão e temperatura, aumentando a quantidade de gás nesse recipiente, sem alteração da temperatura, aumentará o número de colisões, pois passará a existir menor espaço disponível para cada partícula.
Para garantir que a pressão se mantenha constante, o volume do recipiente onde o gás está colocado deverá aumentar.
Nas mesmas condições de pressão e temperatura, o volume ocupado por um gás é diretamente proporcional à sua quantidade química, isto é, o número de moles.
Amadeo Avogadro afirmou que: "Volumes iguais de gases diferentes, nas mesmas condições de pressão e temperatura, contêm o mesmo número de partículas."
Como , se , então,.
Lei de Dalton
A lei de Dalton , é uma lei acerca do comportamento dos gases ideais, que defende que se as moléculas de dois gases não se atraem nem se repelem, as
- Pesou-se a Porção de Amostra de sonrisal em uma balança analítica, anotou-se a massa exata.
- Encheu-se um béquer de 1000 mL até aproximadamente 2/3 de seu volume com água.
- Pegou-se uma proveta e encheu-a por completa com a mesma água. Colocou-se um pedaço de papel tapando a boca da proveta, inverteu-a e mergulhou-se na água do béquer. Retirou-se o papel verificou-se se não ficaram bolhas e ar no fundo da proveta, em seguida fixou um suporte universal com uma garra.
- Introduziu-se uma mangueira no interior da proveta invertida. A outra extremidade foi conectada na saída lateral do kitassato. O sistema foi montado para que possa coletar o gás liberado pela reação.
- Destampou-se o kitassato e jogou a amostra sonrisal, e tapou rapidamente para que o gás não escapasse, deixou-se em repouso até a reação se completou.
- Agitou-se o kitassato durante alguns segundos depois de terminada a reação, para desprender todo gás carbônico formado.
- Desmontou-se o aparelho e pesou-se o kitassato com a solução.
- Mediu-se o volume ocupado pelo gás.
- Mediu-se o volume da coluna de água.
A temperatura do laboratório no momento do experimento era de 26,3°C, convertendo para kelvin (unidade utilizada em nossa equação) teremos 273, +26,3 = 299,45 K. A pressão considerada foi de 1 atm. Fizemos o experimento em triplicata e obtivemos os dados de massa de sonrisal e volume do gás diferente nos três experimentos. A massa da porção de sonrisal no primeiro teste foi de 0,42 g. A massa encontrada do kitassato e 10 mL de água foi de 250,97. Somando-se as duas massas temos uma massa inicial de 251.39g. Esta massa representa todos os compostos existentes no sonrisal. Depois de adicionado sonrisal à água e cessada toda a reação de formação de gás, extraímos novamente a massa do kitassato, e o valor encontrado foi 251,26. Portanto a massa do gás que estava presente no kitassato e migrou para a proveta foi de 0,13g.
O volume inicial da proveta estava em 15 mL e após toda a reação o volume mudou para 63 mL. Sendo assim o gás que migrou do kitassato para a proveta ocupou um volume de 48 mL. Após termos todos os dados disponíveis, utilizamos a equação de Clapeyron:
P.V=n.R.T
Onde R é a constante 0,082L · atm · K -1^ · mol- n =m MM
Sendo assim: 1atm.0,048L=0,13g. 0,082 L · atm · K -1^ · mol-1^. 299,45 K MM
Massa molar = 66,50 g.mol -
No segundo teste a massa de sonrisal foi de 0,47g,a massa do kitassato com 10 mL de agua foi de 251,5g.Somando as duas massa temos massa inicial de 251,97g.A massa contida no kitassato ao final da segunda reação foi de 251,8g. Portanto a massa do gás que estava presente no kitassato e migrou para a proveta foi de 0,17g. O volume inicial da proveta estava em 10 mL e após toda a reação o volume mudou para 67 mL. Sendo assim o gás que migrou do kitassato para a proveta continha um volume de 57 mL. Sendo assim: 1atm.0,057 L=0,17g. 0,082 L · atm · K -1^ · mol-1^. 299,45 K MM
Massa molar = 73,24 g.mol -
No terceiro teste a massa de sonrisal foi de 0,47g,a massa do kitassato com 10 mL de agua foi de 251,45g.Somando as duas massa temos massa inicial de
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• REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
http://www.colegioweb.com.br/quimica/densidade-dos-gases-.html http://www.profpc.com.br/gases.htm
