Volume molar de um gás

Experimento 1: Volume molar de um gás
Data: 29/05/13

1 – Dados experimentais obtidos em aula:
Pressão local: 0,92 atm
Massa do metal: 0,003; 0,005; 0,008; 0,010; 0,015
Temperatura: 293 K

2 – Cálculos

A reação observada foi:

Mg(s) + 2HCl → MgCl2(l) + H2(g)

Pressão do gás:

Pgás = p1 - p2 p1 – pressão atmosférica p2 – pressão de vapor

Na temperatura medida, 20º C, a pressão de vapor para a água é de 17,5 mmHg, como observado na Tabela 1. Convertendo para atm, tem-se:

760 mmHg ­­­­­­­­­_________ 1,000 atm
17,5 mmHg ­­­­_________ 0,023 atm

Pgás = 0,92 atm – 0,023 atm = 0,89 atm

Tabela 2: pressão de vapor da água em diferentes temperaturas

Cálculo da massa molar do metal

Os dados obtidos no procedimento podem ser visualizados na Tabela 2 e no Gráfico 1.

Tabela 2: Volume deslocado por massa de metal
Amostra
Massa/g
Volume deslocado/ L
1
0,003
2,500E-03
2
0,005
4,000E-03
3
0,008
7,000E-03
4
0,01
1,000E-02
5
0,015
1,500E-02

Gráfico 1: volume deslocado de gás x massa correspondente do metal

A massa molar do metal pode ser obtida a partir da equação dos gases ideais: pV = nRT

Sendo:

p – pressão (gás)
V – volume n – nº de mols
R – constante dos gases (0,08206 L.atm. K-1 mol-1)
T – temperatura (K)

Comparando a equação da reta obtida através do gráfico com a equação para os gases ideais, verifica-se que:

Y = 1,0691x- 0,0011

pgásV = nRT V = mRT/M
Pode-se igualar o termo RT/MP ao coeficiente angular da reta:

RT/MPgás = 1,0691
M = RT/Pgás1,0691
M = 25,3 g.mol-1

O valor calculado experimentalmente aproxima-se do valor tabelado da massa molar do metal Mg, que é 24,3 g.mol-1, verificando a validade da equação dos dados ideias para os dados obtidos.

Cálculo do nº de mols, volume molar e R

O