tp4 - masa atómica relativa del mg

Universidad Tecnolgica Nacional Facultad Regional Avellaneda

Trabajo Prctico N4Determinacin de la Masa Atmica Relativa

del Mg

Qumica General

Departamento de Materias Bsicas

Decano F.R.A.Ing. Jorge Omar, Del Gener

Autor:Mg. Ing. Mario A. Arlia

UDB - Qumica

Equipo FRA - Virtual

Director:Prof. Ricardo, Krotki

Equipo de diseo:Bordn, Andrea

Perez Albarracn, Hernn

SubSecretario Bienestar Universitario:Ing. Oscar, Lopetegui

Ver D102013

Qumica General - Departamento de Materias Bsicas

3Trabajo Prctico N4

TRABAJO PRCTICO N4 -MASA ATMICA RELATIVA DEL MAGNESIO

1.- Objetivos

1.2.- Determinacin de la masa atmica relativa del magnesio midiendo el volumen de hidrgeno producido por una masa conocida de magnesio al reaccionar con un cido.

2.- Introduccin terica

2.1.1.- Tratado con un cido, el magnesio desplaza estequiomtricamente al hidrgeno del primero dejndolo en libertad de acuerdo con la siguiente ecuacin inica.

Mg + 2H Mg + H0(s)+(ac)

2+(ac) 2(g)

donde cada mol de tomos de magnesio libera un mol de molculas de hidrgeno gaseoso.

2.1.2.- El volumen de hidrgeno lo medimos por desplazamiento del agua contenida en una bureta de 50 cm invertida sobre un cristalizador.

2.2.- Si llamamos A a la masa de 1 mol de tomos, m a una masa en gramos y n a los moles contenidos en la masa m es:

A = mn ,(ecuacin 1)

Si n es igual a 1 mol, m ser numricamente igual a la masa atmica relativa.

2.2.2.- Por otra parte, si consideramos la ecuacin de estado de los gases:

P V = n R T , (ecuacin 2)

como conocemos la presin atmosfrica P y la temperatura T podemos hacer:

n= P VR T

,(ecuacin3)

que reemplazaremos en (1):

A = m

P VR T

A = m R TP V

(ecuacin 4)

,

Donde

A = Masa de 1 mol de tomos (numricamente igual a la masa atmica relativa)m = masa de magnesio en gramosR = 83,14 hPa dm K mol T= temperatura del agua destilada en Kp = presin en hectopascales (hPa)V = volumen en dm3

4Qumica General - Departamento de Materias Bsicas

Trabajo Prctico N4

2.2.3.- El volumen V no se encontrar exactamente a la presin atmosfrica porque adems del hidrgeno tendremos en el interior de la bureta vapor de agua mezclado con l y una columna de agua residual (h) por sobre el nivel del agua del cristalizador, por lo tanto, si,

Patm = PVapor + PHidrgeno + h , (ecuacin 5)

Entonces

PHidrgeno = Patm - PVapor - h , (ecuacin 6)

pero h esta dado en mm H2O y

1013,25 hpa = 1 atm = 10330 mm H2O y luego:

1 mm H O = 1013,25hPa

10330 mm H 0 = 0,0981

hPammH O2 2 2

y reemplazando en (ecuacin 6)

p = p - p - 0,0981hPa

mm H O h mm H O (ecuacin H atm VH O

222 2

77)

con esto poseemos todos los datos necesarios para reemplazar en (4).

3.-Tabla de presiones de vapor de agua en funcin de la temperatura.

t (C)pVH2O(hPa)

t (C)pVH2O(hPa)

5 8,67 21 24,436 9,33 22 26,397 10,00 23 28,138 10,66 24 29,869 11,46 25 31,7310 12,26 26 33,6111 13,06 27 35,3112 14,00 28 37,8013 14,43 29 40,0614 16,00 30 42,4315 17,86 31 44,9316 18,13 32 47,5517 19,33 33 50,3018 20,66 34 53,2019 21,99 35 56,9520 23,33

Las presiones a temperaturas intermedias se obtienen por interpolacin lineal.


5Trabajo Prctico N4

4.- Realizacin del experimento4.1.- Preparacin de la muestra

4.1.1.- Limpiar un trozo de cinta de magnesio con tela esmeril muy fina. Pesar con precisin del mg un trocito de aproximadamente 0,050 g (0,040 a 0,045). Anotar el peso.

4.1.2.- Tomar una hebra de cable fino de cobre (+ o 10 cm.) y colocarla unos minutos en cido clorhdrico 1.1 para eliminar xidos y suciedad. Secar con papel de filtro.

4.1.3.- Tomar la cinta de magnesio y arrollarle cuidadosamente el alambre de cobre de un extremo al otro, dejando un trocito de alambre en cada extremo del magnesio para cubrirlo segn croquis.

4.1.4.- Doblar el conjunto por el medio formando un ngulo ms o menos agudo.

4.2.- Preparacin del aparato4.2.1. - Montar un soporte universal con una agarradera para bureta.

4.2.2.- Tomar un cristalizador de 100 cm y colocarle 50 cm de agua destilada.

4.2.3.- Tomar una bureta de 50 cm y asegurarse que no pierda cerrando la llave y haciendo succin por el otro extremo.

4.2.4.- Medir el volumen muerto que va desde el robinete hasta la marca 50 cm. Para ello tomar 10 cm de agua destilada en una pipeta graduada y verter agua en la bureta hasta el enrase de 50 cm. Anotar los cm gastados de la pipeta.

4.2.5.- Agregar 5 cm de cido clorhdrico en la bureta y luego tomar la cinta de magnesio y haciendo una suave presin sobre las ramas de la V invertida (ver croquis) introducirla en la bureta, de manera que los dos extremos toquen las paredes de la misma y el vrtice quede sobre su borde. La elasticidad de la cinta debe mantenerla en su lugar.

4.2.6.- Llenar la bureta con agua destilada hasta el borde.

4.2.7.- Tapar la bureta con el dedo ndice e invertirla sin que entre aire! Introducindola en el cristalizador bajo el agua, retirando el dedo.

4.2.8.- Sujetar la bureta con la agarradera de manera que el extremo sumergido quede a + o cm del fondo del cristalizador.


Trabajo Prctico N4

4.3.- Obtencin del hidrgeno4.3.1.- Observar como el cido clorhdrico se difunde en el agua destilada y comienza el desprendimiento de hidrgeno.

4.3.2.- A medida que la reaccin avanza el desprendimiento de gas hidrgeno aumenta, hasta el final en que slo quede el alambre de cobre.

4.3.3.- Si la cinta de magnesio estaba bien protegida por el alambre de cobre, al terminar la reaccin los vestigios de magnesio que tienden a flotar permanecen atrapados por la envoltura y se consumen en el lugar.

4.3.4.- Medir por diferencia a 50 cm el volumen de hidrgeno producido y sumarle el volumen muerto (4.2.4). Anotar.

4.3.5.- Con una regla graduada o con una cartulina apropiada tomar la altura de la columna de agua respecto del nivel del cristalizador. Anotar los cm.

4.3.6.- Tomar en un barmetro la presin atmosfrica.

4.3.7.- Tomar la temperatura ambiente.


7Trabajo Prctico N4

Trabajo Prctico N 4Profesor: Apellido y Nombres:JTP: Ao y Curso:Fecha: Comisin N:

Masa Atmica Relativa del Mg

1.- Determinacin de la masa atmica relativa del magnesio1.1.- Presin atmosfrica en el momento de la experiencia

(760mm Hg = 1013,25hPa) Patm ________ hPa

1.2.- Temperatura ambiente en el momento de la experiencia

(273,15 +_____C ) ______K

1.3.- Presin de vapor de agua a la temperatura anterior

__________ hPa

1.4.- Masa de magnesio utilizada __________ gr

1.5.- Volumen de hidrgeno medido __________ dm

1.6.- Altura de la columna de agua __________ mm

1.7.- Volumen muerto de la bureta (V. M.) __________ cm

2.- Clculos2.1.- Volumen de hidrgeno medido

50 - __________+ __________ (V.M.)= __________ ml

2.2.- Presin corregida del hidrgeno

p = p - p - 0,0981hPa

mm H O h mm H O (ecuacin H atm VH O

222 2

77)

PH2 = __________ - __________- __________= __________ hPa

2.3.- Masa atmica relativa del Mg

A = m

P VR T

A = m R TP V

(ecuacin 4)

,

A= __________ g/mol


Trabajo Prctico N4

3.- Error experimental3.1.-

Error % = - 24,312

100= [ ]

24 312, %

4.- Cuestionario4.1 Definir los siguientes trminos: Peso Atmico, Mol, Volumen Molar, Volumen Molar Normal, Molaridad y Fraccin Molar.

4.2 Explicar por qu debe corregirse la presin del gas leda y en que forma.

4.3 Calcular cuntos moles de tomos de Mg y cuantos gramos se requieren para obtener un volumen de 250 dm de hidrgeno, medidos a 17 C de temperatura y 1.000 hPa de presin.

4.4 Enunciar la ley de las presiones parciales de Dalton y explicar como se emplea en el trabajo prctico.

4.5 Enumerar las posibles fuentes de errores en el mtodo utilizado.

Respuestas

tp4 - masa atómica relativa del mg

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