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1. Instituto Politécnico
Nacional
Escuela Superior De Ingeniería Mecánica y Eléctrica
Unidad Zacatenco
Ingeniería Eléctrica
Laboratorio de Química Aplicada
Practica #2 “Determinación del peso molecular”
Grupo: 2EM4
Equipo #2
Rojas Badillo José Eduardo.
Quirino Reyes Oscar.
Peralta González Alejandro.
Rosas Alvarado Marlen.
Profesora: Ing. Mayra Aide Modesto Carrillo.
Fecha de realización: 16-03-2016

2. 2
INDICE
Objetivo……………………………………………………………………....3
Consideracionesteóricas…………………………………………………..3
Diagrama de flujo……………………………………………………………6
Material y reactivos………………………………………………………….7
Desarrollo experimental…………………………………………………….7
Cuestionario………………………………………………………………….8
Observaciones…………………………………………………………….11
Conclusiones……………………………………………………………….11
Bibliografía………………………………………………………………….11

3. 3
OBJETIVO:
Determinar el peso molecular de un gas con datos experimentales a partir de la
ecuación general del estado gaseoso y la de Berthelot.
CONSIDERACIONES TEÓRICAS.
 La ecuación del gas ideal (Ley combinada)
Resumiendo las leyes de los gases analizadas tenemos:
Ley de Boyle V ∝ 1/P (a, n y T son constantes)
Ley de charles: V ∝ T (a, n y P son constantes)
Ley de Avogadro V ∝ n (a, P y T son constantes)
Es posible combinar las tres expresiones a una ecuación maestra para el
comportamiento de los gases:
PV=nRT
Donde R es una constante de proporcionalidad, denominada constante de los
gases. Esta ecuación explica la relación entre las cuatro variables, P, V, T y n.
Un gas ideal es un gas hipotético cuyo comportamiento de presión, volumen y
temperatura se puede describir completamente por la ecuación del gas ideal. Las
moléculas de un gas ideal no se atraen o repelen entre sí, y su volumen es
despreciable en comparación con el volumen del recipiente que lo contiene.
Aunque en la naturaleza no existe un gas ideal.
 La ecuación de Berthelot.
La expresión de esta ecuación para presiones elevadas es difícil de manipular. A
presiones bajas se reduce a:
𝑃𝑀 =
𝑚𝑅𝑇
𝑃𝑉
[1 +
9𝑃𝑇𝑐
128𝑃𝑐𝑇
( 1 −
6𝑇𝑐2
𝑇2
)]
Donde P, V, R, T y n tienen el mismo significado que en la ley de los gases
perfectos, y Pc y Tc son la presión y temperatura críticas.
Esta ecuación es muy exacta cuando las presiones son próximas o menores de
una atmósfera y es muy útil en el cálculo de los pesos moleculares a partir de las
densidades.

4. 4
Pesos Moleculares de los Gases
Estos valores son esenciales para todo tipo de cálculos. Debe tenerse buen claro
que, el análisis químico solo resulta insuficiente para determinar el peso molecular
de una sustancia, ya que señala simplemente a los elementos que forman parte
de la composición de una molécula así como su proporción, pero no nos dice
cuántos átomos de cada sustancia la constituyen.
Hasta el año 1961 todos los pesos moleculares estaban basados en la elección
arbitraria del oxígeno de todo tipo, cuyo peso atómico se fijaba en 16.0000, pero
en la fecha mencionada, la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada
adoptó un nuevo sistema de pesos atómicos cuyo tipo de comparación es el
isotopo más abundante del carbono, el C12, al que se asignó el el peso 12.0000.
Con ello el peso atómico y molecular del oxígeno cambia a los valores 15.9994 y
31.9988. Conociendo el peso molecular del oxígeno podemos calcular los de los
restantes gases por métodos físico-químicos valiéndonos de la hipótesis de
Avogadro, que como sabemos, señala que todos los gases bajo iguales
condiciones de temperatura y presión, si ocupan un volumen igual, poseen el
mismo número de moléculas. Por tanto, si nos proponemos encontrar el volumen
de un mol de oxígeno bajo ciertas condiciones específicas, será también el de
cualquier gas bajo iguales condiciones; y el peso de ese volumen nos
proporcionaría el peso molecular del gas directamente. Como por la hipótesis de
Avogadro los dos volúmenes deberían contener igual número de moléculas, los
pesos moleculares han de hallarse en la misma proporción que las masas
actuales de las moléculas individuales.
En físico-química la unidad de masa empleada usualmente es el gramo, siendo un
mol gramo el peso de una sustancia en gramos correspondientes al peso
molecular que, por ejemplo en el caso del oxígeno vale 31.9988 g. Más aún, por
medición directa se ha encontrado que la densidad de este has corregida a la
realidad y en condiciones tipo, esto es, 1 atmósfera de presión y 273.15 K vale
1.4276 g por litro. De la definición de densidad, se sigue que el volumen molar del
oxígeno en las condiciones específicas debe ser:
31.9988
1.4276
= 22.413 𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠
Que también es el volumen molar de cualquier gas ideal en condiciones tipo, y por
lo tanto, el problema de la determinación del peso molecular exacto de cualquier
gas se reduce en si al de la determinación del peso de 22.413 lt del gas a una
atmósfera de presión y 273.15 K, después de realizar la corrección a su
comportamiento ideal.

5. 5
Método de Víctor Meyer
Sirve para igual fin que el de dunas, pero es mucho
más simple y flexible. La figura 1-8 muestra un
esquema del aparato, que consta de un tubo interior
B, de unos 50 cm de longitud rodeado de una camisa
A, parcialmente llena con un líquido cuyo punto de
ebullición es por lo menos 30 grados mayor que la
sustancia de estudio. La función de la camisa externa
es mantener la temperatura del tubo interior constante
por ebullición del líquido 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 como se
observa, 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 bulbo 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 60 cc de vapor de
agua y se sella el bulbo con cuidado con una llama; pesándose de nuevo. La
diferencia de pesadas nos da el líquido a evaporar. La ampolla se cuelga el el
anzuelo y el aparato queda dispuesto como muestra la figura.
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 bulbo, vaporiza el líquido y el volumen de aire se desplaza desde el fono
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 G y L son iguales, la presión del
aire es la atmosférica exterior a la bureta, y la temperatura nos la proporciona el
termómetro H.
Determinado el peso W de 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.

6. 6
DIAGRAMA DE FLUJO.
Monte el aparato e
introduzca un pedazo de
algodon en el fondo del tubo
A.
Calentar hasta a ebullicion del
agua del matraz, depsues
ponga el nivel de agua
contenida en las pipetas de
forma que en el punto C sea
0.
Introduzca la microbotella en
el tubo A y conecte el codo B.
Anote el maximo volumen
desplazado en la pipeta C.
Retire ls msnguera y tome la
temperatura.

7. 7
MATERIAL Y REACTIVOS.
MATERIAL REACTIVOS
1 Matraz balón de fondo plano de
𝟓𝟎𝟎𝒄𝒎 𝟑
con tapón de hule bihoradado.
1 Tubo de vidrio de 20 a 35 cm de
longitud cerrado en un extremo.
1 Codo de vidrio de 90º.
2 Pipetas graduadas de 𝟏𝟎 𝒄𝒎 𝟑
.
1 Mechero, anillo y tela con asbesto.
1 Pinza doble para bureta.
1 Termómetro.
1 Micro botella.
1 Balanza digital.
Tubería de hule.
Algodón.
Cloroformo (𝐶𝐻𝐶𝐿3).
Tetracloruro de carbono (𝐶𝐶𝐿4).
DESARROLLO EXPERIMENTAL.
1. Monte el aparato, introduzca un pedazo de algodón en el fondo del tubo A
para evitar que se rompa al dejar caer la micro botella que contiene la
muestra.
2. Calentar a ebullición el agua contenida en el matraz (el nivel tocara
ligeramente el tubo A) cuyo tapón deberá tapar una salida para el vapor.
Estando en ebullición, ponga el nivel del agua contenida en las pipetas de
manera que en el punto C indique cero. Esto se puede lograr subiendo o
bajando una u otra pipeta.
3. Introduzca la micro botella abierta que contiene la muestra (de una a dos
gotas, previamente pesadas) en el tubo A y conecte el codo B
inmediatamente, presionando para evitar fugas. Procure hacer la operación
lo más rápido posible.
4. Anote el máximo volumen desplazado en la pipeta C, esto será cuando todo
el líquido en la micro botella haya pasado al estado gaseoso.

8. 8
Conversiones:
𝑃 = 585𝑚𝑚𝐻𝑔 − 𝑃 𝑉𝑎𝑝𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑎𝑔𝑢𝑎
𝑃 = 585𝑚𝑚𝐻𝑔 − 32.5𝑚𝑚𝐻𝑔 = 552.25𝑚𝐻𝑔
𝑃𝑒𝑛 𝑎𝑡𝑚 = 552.25𝑚𝑚𝐻𝑔(
1 𝑎𝑡𝑚
760 𝑚𝑚𝐻𝑔
) = 0.7266447368𝑎𝑡𝑚
𝑉 = 4.5𝑐𝑚3 (
1𝑙𝑡
1000𝑐𝑚3
) = 4.5𝑥10−3
𝑇 = 29𝐶 + 273 = 302𝐾
5. Quite la manguera que une B con C y tome la temperatura del espacio libre
en la pipeta C.
CUESTIONARIO.
1. Anote sus resultados experimentales obtenidos:
(𝑪𝑯𝑪𝑳 𝟑) (𝑪𝑪𝑳 𝟒)
𝒎 𝒎𝒖𝒆𝒔𝒕𝒓𝒂 𝒈 0.065 0.085
𝑻 º𝑪 30.5 29.5
𝑽 𝑫𝒆𝒔𝒑𝒍𝒂𝒛𝒂𝒅𝒐 𝒄𝒎 𝟑
4.5 2.7
Cálculos:
Para (𝐶𝐶𝐿4)
𝑚 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑚 𝑚𝑖𝑐𝑟𝑜𝑏𝑜𝑡𝑒𝑙𝑙𝑎𝑙𝑙𝑒𝑛𝑎 −𝑚 𝑚𝑖𝑐𝑟𝑜𝑏𝑜𝑡𝑒𝑙𝑙𝑎 𝑣𝑎𝑐𝑖𝑎
𝑚 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 = 2.198𝑔 − 2.113𝑔 = 0.085𝑔
Para (𝐶𝐻𝐶𝐿3)
𝑚 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 = 2.074𝑔 − 2.009𝑔 = 0.065𝑔
2. Considerando comportamiento ideal, calcule el peso molecular de la
sustancia problema.
𝑃𝑉 = 𝑛𝑅𝑇 … (1)
𝑛 =
𝑚
𝑃𝑀
… (2)
Sustituyendo (2) en (1)
𝑃𝑉 =
𝑚
𝑃𝑀
( 𝑅𝑇)… (3)
Despejando PM de (3)
𝑃𝑀 =
𝑚𝑅𝑇
𝑃𝑉
… (4)
Para (𝐶𝐶𝐿3)
Sustituyendo valores en (4)
𝑃𝑀 =
(0.063𝑔)(
0.08205𝑎𝑡𝑚𝑙𝑡
𝑚𝑜𝑙𝐾
)(303.63𝐾)
(0.7266447368𝑎𝑡𝑚)(4.5𝑥10−3)
= 480.0182𝑔/𝑚𝑜𝑙

9. 9
Conversiones:
𝑃 = 585𝑚𝑚𝐻𝑔 − 𝑃 𝑉𝑎𝑝𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑎𝑔𝑢𝑎
𝑃 = 585𝑚𝑚𝐻𝑔 − 30.95𝑚𝑚𝐻𝑔 = 554.05𝑚𝑚𝐻𝑔
𝑃𝑒𝑛 𝑎𝑡𝑚 = 554.05 𝑚𝑚𝐻𝑔(
1 𝑎𝑡𝑚
760 𝑚𝑚𝐻𝑔
) = 0.7290131579𝑎𝑡𝑚
𝑉 = 2.7𝑐𝑚3 (
1𝑙𝑡
1000𝑐𝑚3
) = 2.7𝑥10−3
𝑇 = 29.6𝐶 + 273.15 = 302.75𝐾
Para (𝐶𝐻𝐶𝐿3)
𝑃𝑀 =
(0.044𝑔)(
0.08205𝑎𝑡𝑚𝑙𝑡
𝑚𝑜𝑙𝐾 )(302.75𝐾)
(0.7290131579𝑎𝑡𝑚)(2.7𝑥10−3)
= 555.2854𝑔/𝑚𝑜𝑙
3. A partir de los pesos atómicos determine el peso molecular de la sustancia
del problema.
𝑃𝑀𝐶𝐶𝑙4 = 12
𝑔
𝑚𝑜𝑙
+ 35.5
𝑔
𝑚𝑜𝑙
(4) = 154𝑔/𝑚𝑜𝑙
𝑃𝑀𝐶𝐻𝐶𝑙3 = 12
𝑔
𝑚𝑜𝑙
+ 1
𝑔
𝑚𝑜𝑙
+ 35.5
𝑔
𝑚𝑜𝑙
(3) = 119.5𝑔/𝑚𝑜𝑙
4. Calcule el peso molecular con la ecuación de Berthelot.
𝑃𝑀 =
𝑚𝑅𝑇
𝑃𝑉
[1 +
9𝑃𝑇𝑐
128𝑃𝑐𝑇
( 1 −
6𝑇𝑐2
𝑇2
)]
Para (𝐶𝐶𝐿4)
𝑇𝑐°𝐾 = 532.6
𝑃𝑐 𝑎𝑡𝑚 = 39.48
𝑃𝑀 = 480.0182[1 +
9(0.7266442368)(532.6)
128(39.48)(303.65)
( 1 −
6(532.6)2
(303.65)2
)]
𝑃𝑀 = 460.4315 𝑔/𝑚𝑜𝑙

10. 10
Para (𝐶𝐻𝐶𝐿3)
𝑇𝑐°𝐾 = 536.3
𝑃𝑐 𝑎𝑡𝑚 = 53.79
𝑃𝑀 = 555.2854[1 +
9(0.7290131579𝑎𝑡𝑚)(536.3°𝐾)
128(53.79)(302.75)
( 1 −
6(536.3)2
(302.75)2
)]
𝑃𝑀 = 538.5750 𝑔/𝑚𝑜𝑙
5. En su cálculo, hizo corrección a la presión. ¿Por qué se hace esta
corrección?
R=Porque se debe ocupar la presión atmosférica de la CDMX.
6. Entre el peso molecular obtenido considerado comportamiento ideal y con
la ecuación de Berthelot, ¿Cuál fue el más próximo al calculado por los
pesos atómicos?
R=El que fue calculado con la ecuación de Berthelot.

11. 11
OBSERVACIONES.
Durante el desarrollo de la practica observe el volumen desplazado de los gases
que ocupamos, después de varios intentos ya que una de las mangueras no
estaba en buen estado y había una fuga de gas, por lo que no era posible apreciar
el volumen desplazado. De igual forma observamos que el codo de vidrio debía
estar en una posición fija y bien colocado ya que en este también existía una fuga
de gas que no nos permitía visualizar el mismo volumen.
CONCLUSIONES.
Al finalizar la práctica concluyo que es importante conocer uno de los diferentes
métodos para determinar el peso molecular, así como comprobarlo mediante la
teoría vista en clase, aunque se obtuvo el peso molecular teórico establecido, esto
debido a la mala toma y captura de los datos, pero se comprendió el experimento
y se corroboro con lo estudiado previamente.
BIBLIOGRAFIA.
 Chang, R., y Collegue, W. (2002). Química (7a ed.). Colombia: McGraw-Hill.
Páginas: 184
 Fundamentos de físico-química
Autor: Maron y Prutton.
LIMUSA
6ta reimpresión
Páginas: 43-50