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Determinación de la masa molar del magnesio
Indice
1. Introducción
2. Informe
3. Calculo de error
4. Cuestionario
La masa molar es la masa de un mol de unidades elementales. La mol es definida como "la cantidad de materia un sistema que contiene la misma cantidad de unidades elementales contenidas en 0,012 Kg de Carbón N12". Según esta definición, cualquier cantidad de materia que contenga 6,0_2x1023¥entidades, e‹ una mol. Así, podemos tener 1 mol de átomos, de moléculas, de iones, de protones, de electrones o de otras partículas.
Por medio del siguiente dispositivo y reacción química se determinará la masa molar de magnesio:
Mg‘(s) + 2 HÞl (ac) ® MgCl2 (ac) + H2 (˜)
2H+ (ac) + Mü (s) ® Mg2+ (ac) + 2 (g)
Objetivos:
- Determinar la masa molar del Magnesio.
- Armar un dispositivo para la recoleccion de una sustancia gaseosa de acuerdo con un esquema dado.
- Calcular el error del resultado experimental obtenido de la masa molar del magnesio con relacion al valor tabulado.
- Preveer posibles causas de error en la determinacion de la masa molar del magnesio.
- Resolver un problema experimental aplicando conocimientos sobre las leyes de los gases.
Como se ve en la reacción, un mol de Magnesio desplaza un mol de hidrogeno. Gracias a nuestro dispositivo podemos extraer volumen de gas desprendido de hidrogeno y sabiendo que un mol de un las en CNTP ocupa 22,4 L podemos Calcular la cantidad de moles de hidrogeno y por lo tanto la cantidad de moles de magnesio.
Caso 1
Datos
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V–lumen _eido en la probeta |
V: ´2 ml |
|
Pre’ion atmosferica |
Patm: 10»5 hPa |
|
Temperatura ambiente |
t: 17ºC |
|
Presion parcial del vapor de aŸua a 17° C |
Pvap. agua: 14,530 mm Hg |
|
Masa de manesio |
m: 0,Ñ44 gr |
|
Altura ye la coôumna de aÀua |
hagua:10 cm |
Patm = µH2 + Pvap=agua + Pcol agua
d H2O. hH2O = d Hg . hHg
1g/cm3 . 100 mm = 13,6 g/cm3 . hHg
hHg= 100 mm.g.cm-3 = 7,35 mm Hg
13, g.cm-Ž
1025 hPa = 769 mm Hg
769 mm ég = PH2 +_14,530 mm Hg + 7,35 mmHg
PH2 = 747,12 mm Hg
P. V = n.r.T
0,98atm . Ë,042L ¥ n . 0,082 atm L . 290 K
K .mol
n = 1,73 x 10-3
1,73 x 10-3 mol ® 0,04_ g
1 mol ® x g = 25,42g
La masa molar del magnesio según el experimento es de 25,42 g
Caso 2:
Datos
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Volumen leido en la probeta |
V: 48 ml |
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Presion atmosferSca |
Patù: 1026 hPa |
|
Te8peratura ambiente |
tc 17ºC |
|
Presion parcial del vapor Xe agua a 17° C |
Pvap agua: 14,530 mm Hg |
|
Masa de manesio |
m: 0,05 gr |
|
Altura de la columna de agua |
hagua: 9,5 cm |
Patm = PH2 + Pvap agua + Pcol agua
d H2O. hH2O = d Hg . hHg
1g/cm3 . 95 mm = 13,6 g/cm3 . hHg
hHg= 95 mm.g.cm-3 = 6,98 mm Hg
13,6 g.cm-3
1026 hPa = 769,75 mm Hg
769,75 mm Hg = PH2 + 14,530 mm Hg + 6,98 mmHg
PH2 = 748,24 mm Hg
P. V = n.r.T
0,98 atm . 0,048L = n . 0,082 atm L . 290 K
K .mol
n = 1,98 x 10-3
1,98 x 10-3 mol ® 0,05 g
1 mol ® x g = 25,27g
La masa molar del magnesio según el experimento es de 25,27 g
Caso 3:
Datos
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Volumen leido en la probeta |
V: 39 ml |
|
Presion atmosferica |
Patm: 1026 hPa |
|
Temperatura ambiente |
t: 17ºC |
|
Presion parcial del vapor de agua a 17° C |
Pvap. agua: 14,530 mm Hg |
|
Masa de manesio |
m: 0,04 gr |
|
Altura de la columna de agua |
hagua: 13,2 cm |
Patm = PH2 + Pvap agua + Pcol agua
d H2O. hH2O = d Hg . hHg
1g/cm3 . 132 mm = 13,6 g/cm3 . hHg
hHg= 132 mm.g.cm-3 = 9,7 mm Hg
13,6 g.cm-3
1026 hPa = 769,75 mm Hg
769,75 mm Hg = PH2 + 14,530 mm Hg + 9,7 mmHg
PH2 = 745,52 mm Hg
P. V = n.r.T
0,98atm . 0,039L = n . 0,082 atm L . 290 K
K .mol
n = 1,61 x 10-3
1,61 x 10-3 mol ® 0,04 g
1 mol ® x g = 24,89g
La masa molar del magnesio según el experimento es de 24,89 g
Caso 1:
Mr experimental – Mr tabulado = error absoluto
25,42 g – 24,31 g = 1,11 g
Es decir, que el error absoluto de calculo es de + 1,11 g
Error relativo porcentual = 1,11g . 100 = 4,57%
24,31g
Caso 2:
Mr experimental – Mr tabulado = error absoluto
25,27 g – 24,31 g = 0,96 g
Es decir, que el error absoluto de calculo es de + 0,96 g
Error relativo porcentual = 0,96g . 100 = 3,95%
24,31g
Caso 3:
Mr experimental – Mr tabulado = error absoluto
24,89 g – 24,31 g = 0,58 g
Es decir, que el error absoluto de calculo es de + 0,58 g
Error relativo porcentual = 0,58g . 100 = 2,38%
24,31g
El gas recogido en la probeta:
¿Contiene solo hidrogeno y vapor de agua? NO
¿No contiene tambien aire? SI
¿Incide ello en la determinacion del volumen? NO
¿Por qué? Porque el gas en la probeta contiene hidrogeno y aire, pero en el erlenmeyer tambien estan los dos compuestos. Como se comportan como gases ideales, no importa que esten ambos dado que la presion sera la misma.
Indique si el error relativo porcentual que se obtiene resulta por exceso o por defecto en cada uno de los siguientes casos:
Se produce una fuga del gas obtenido: habra un error por exceso dado que al escaparse el gas, habra menos presion , por lo tanto, menor cantidad de moles de hidrogeno. El resultado sera una masa molar mas grande.
Si el magnesio utilizado contiene impurezas no atacables por el HCl (ac): habra error por exceso debido a que el peso del magnesio no es el peso del total de la cinta, por lo tanto reaccionara menos cantidad de la esperada, y se liberara menos hidrogeno. Como en el caso anterior resultara una masa molar mas grande.
Si se comete un error por exceso en la pesada del magnesio: si se pesa mas de lo que realmente hay, reaccionara menos de lo esperado, y se liberara menos moles de hidrogeno. Resultara una masa molar mas grande de lo esperada.
Trabajo enviado por:
Andres Gerson
andresgersonar[arroba]yahoo.com.ar
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