DETERMINAÇÃO DA MASSA MOLAR DE UM GÁS

UFSC – Departamento de Química

QMC 5119 – Introdução ao Laboratório de Química – 2018/1

Turma: 1205

 

 

 

 

 

 

DETERMINAÇÃO DA MASSA MOLAR DE UM GÁS

 

Data de realização do experimento: 11 de março de 2018

Data de elaboração do relatório: 15 de março de 2018

 

 

 

 

Equipe: Ana Paula Cardoso (18100472)

 Morgana Lurdes da Rocha (18100484)

 

 

 

 

Florianópolis

Abril/2018

1. INTRODUÇÃO

No dia 11 de abril foi realizado um procedimento dividido em três partes, tendo o intuito de determinar a massa molar e o teor de carbonato de gases.

O estado físico gasoso da matéria é o mais simples, porém o mais caótico. Por definição, gases são fluidos que diferentemente dos líquidos, ao estarem em um sistema de contenção ocupa sua totalidade. Estando no estado gasoso da matéria, os gases são formados por um aglomerado de moléculas dispersas em um meio, diferente dos demais estados que possuem maior rigidez e interação na sua composição estrutural (ALVARES, 2018).

No estado gasoso, as substâncias podem ser comprimidas pelo aumento da pressão ou pela diminuição da temperatura, e ainda se expandirem pelo processo inverso (diminuição da pressão ou aumento da temperatura). Assim, é perceptível a existência de relações entre o volume e pressão e o volume e temperatura, sendo essas relações a base para a equação de estado (P.V = n.R.T). Tal equação utiliza o princípio de Avogadro, que estabelece o volume igual de gases em uma mesma temperatura e pressão, contendo um mesmo número de mol (EXPERIÊNCIAS…, 1982, p.46).

Uma importante característica dos gases reais, é que em baixas pressões, eles apresentam propriedades físicas semelhantes entre si, que se assemelha aos gases ideais. Então podemos relacionar as variáveis (volume, pressão e temperatura) em uma única relação matemática, que poderá se utilizado no estudo de qualquer gás com tal característica, como citado anteriormente.

Assim, com essas relações é possível fazer uma série de determinações, como a massa molar, o volume de uma certa quantidade de matéria, entre outros. Algumas dessas, serão realizadas no presente relatório.

2.        MATERIAIS E PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

Vidrarias Utilizadas:                Equipamentos Utilizados:                Substâncias Utilizadas:

• Provetas                -         Balança semi analítica                -        Água da torneira
• Kitassato                -         Suporte universal                -        Gás butano

(isqueiro)

                        -        Garras                                -        Carbonato de Cálcio

        -         Bacia                                -        Ácido Clorídrico

                                -        Tubos de borracha

                                                                        

No primeiro momento da experiência foi realizado determinação da molaridade do gás butano. Para isso, uma bacia cheia d'água estava na bancada onde foi mergulhado uma proveta de 100 mL até que está ficasse completamente cheia de água. Em seguida, a proveta foi suspensa de forma que a abertura ficasse submersa impedindo que a água dentro da vidraria saia e presa no suporte universal. Um tubo de borracha foi conectado no isqueiro (previamente pesado), e a outra extremidade do tubo foi colocada na abertura submersa da proveta. Dessa forma o isqueiro foi acionado liberando o gás do seu interior para a proveta. Quando a proveta indicou 90mL de gás, o processo foi encerrado, o isqueiro pesado novamente e os respectivos cálculos realizados.

A segunda parte do experimento, tinha o intuito de determinar o teor de carbonato liberado da seguinte reação em uma reação envolvendo Carbonato de sódio e Ácido clorídrico Expressa na equação a seguir:

Na2CO3(s) + 2 HCl(aq)   =>   2NaCl(aq) + CO2(g) + H2O(l)

 Para isso, o mesmo sistema contendo a bacia com água e dessa vez uma proveta de 250mL foi utilizado e preparado da mesma maneira, com a proveta cheia de água e com sua abertura para baixo. Em um kitassato foi colocado 20mL de HCl e foi conectado a um tubo que novamente teve sua extremidade inserida na abertura submersa da proveta. Por fim, dentro do kitassato foi inserido 0,599g de carbonato de cálcio e vedado o sistema logo em seguida. Ao fim da reação, o volume de dióxido de carbono liberado foi anotado, e os cálculos feitos.

E por fim, foi proposto a descoberta da massa de carbonato que havia em uma mistura de areia e carbonato em proporções desconhecidas utilizando a mesma metodologia da segunda parte do experimento. Ao final do procedimento, foi recolhido os dados e assim feito os cálculos e gráficos necessários para a obtenção de resultados.

3.        RESULTADOS E DISCUSSÃO

3.1 Determinação da massa molar de um gás

Como citado acima, primeiramente foi realizado a determinação da molaridade do gás butano, e os dados obtidos e os cálculos feitos estão expressos a seguir (tabela 01):

Temperatura	23°C ou 296K
Massa do isqueiro antes de acionar o gás	16,271g
Massa do isqueiro depois de acionar o gás	16,050g
Diferença de massa antes e depois de acionar o gás	0,221g
Volume deslocado	90mL
Pressão do dia 11/04/2018	1,0047atm

Tabela 01 - dados obtidos na primeira parte do experimento

Valor experimental da massa molar de C4H10:

P.V = n.R.T

P = 1,0047        V = 0,09L        m = 0,221        MM = ?        R = 0,082        T = 296K

1,0047.0,09 = 0,221/MM.0,082.296        

0,090423 = 24,272.0,221/MM

0,090423.MM = 5,364112

...