Fisico-quimica

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Experimento de Victor Meyer
Determinação de massa molar

João Gabriel Araújo Garcia
Yuri Smith Mehmere
Profª Ilma Ventura Cirne

Abril de 2011 – Salvador – BA
1. Introdução
Entre os estados físicos da matéria, a fase gasosa é aquela na qual as moléculas possuem baixas forças de interação e alta energia cinética de translação, que dão características peculiares aos gases, como ovolume e a forma dependerem do recipiente em que estão contidos. Pressão (P), Volume (V), Temperatura (T) e número de mols (n) são as variáveis que caracterizam a fase gasosa, e diversas equações de estado que as envolvem foram obtidas.
O comportamento ideal de um gás foi definido considerando-o como monoatômico e com cada molécula desprovida de volume próprio e não haveria forças atrativas ourepulsivas. Essas características tendem a ocorrer em altas Temperaturas e baixas pressões. A equação que caracteriza esse comportamento é conhecida como Lei dos Gases Ideais, explicitada abaixo:
PV=nRT

Como na prática dificilmente os gases agem dessa maneira, estudos sobre o comportamento real dos gases foram necessários para obter um modelo mais aplicável em situações gerais.
As moléculas de gásreal possuem volume próprio devido à existência de forças de repulsão (comprimindo um gás com um êmbolo, nota-se que chega ao ponto em que não é mais possível empurrá-lo), portanto esses gases ocupam um volume maior do que o ideal, o que implica na introdução de um fator de correção (b) para as interações repulsivas:

VIdeal = V - nb

A pressão de um gás real é menor do que o ideal, pois asforças de interação não são compensadas em partículas próximas da parede de um recipiente, o que resulta em menos colisões contra essa parede, devido à atração exercida por outras moléculas. Logo um fator de correção diretamente proporcional à molaridade do gás deve ser utilizado para corrigir tal fato:
Pideal= P + a(n²v²)

Com base nessas observações, a equação de estado de Van der Waals foideterminada. As constantes a e b são específicas para cada substância gasosa e podem ser obtidas através da pressão, temperatura e volume críticos (Pc, Tc, Vc , respectivamente, condições do ponto crítico, acima do qual o gás não pode ser liquefeito por compressão).
P + an2v2V – nb= nRT
a= 3Pc mVc2
b= nVc3

Outro modelo para estudar gases reais é o de fator de compressibilidade (Z), que tomacomo base o desvio que um gás real possui da idealidade. A depender do valor de Z, é possível saber se o gás em questão é mais ou menos compressível (Z > 1 e Z < 1, respectivamente), ou comporta-se como ideal (Z = 1).

PV=ZnRT

O valor de Z é verificado experimentalmente pelo diagrama generalizado de compressibilidade, utilizando os valores da temperatura e pressão reduzidas (TR = T/Tce PR = P/Pc).
O experimento discutido nesse relatório tem como objetivo determinar a massa específica de uma substância vaporizável através do método de Victor Meyer, utilizando a lei dos gases ideais, a equação de Van Der Waals e o diagrama generalizado de fator de compressibilidade.

2. Equipamentos Utilizados

a) 1 Balão de destilação
b) 1 Rolha
c) Placa de aquecimentod) 2 Béqueres grandes (600 mL)
e) Termômetro
f) 1 Bureta de 50 mL
g) Tubos de plástico

Esquema da aparelhagem

3. Reagentes Utilizados

* Água:

Utilizada para entrar em ebulição e transferir calor para vaporizar o etanol contido numa ampola.
Encher a bureta para ser possível visualizar o volume de gás formado na vaporização do etanol, através da variação do volume daágua nessa vidraria.

* Etanol:

Substância cuja massa específica se deseja determinar.

4. Toxicologia

* Água:
Não é tóxica.

* Etanol:

Possui efeito narcótico.
A ingestão provoca dor de cabeça, sonolência e lassidão. Absorvido em altas doses pode provocar torpor, alucinações visuais, embriaguez, podendo evoluir até perda total da consciência. Lesões gástricas e...
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