UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA Relatorio FisicoQuimica Metodo VictorMeyer

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UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA
INSTITUTO DE QUÍMICA
DEPARTAMENTO DE FÍSICO-QUÍMICA
EXPERIMENTO: MEDIDA DA MASSA MOLECULAR DE UM VAPOR
MÉTODO DE VICTOR MEYER
DOCENTE: VALÉRIA FERNANDES
DISCENTE: LUANA 
MATHEUS
SALVADOR, BA
2018
INTRODUÇÃO
Em praticamente todas as áreas da química se faz necessário conhecer o valor da massa de substâncias que estejam sendo utilizadas. Daí a necessidade de se determinar a massa molecular de uma substância química.
É nesse contexto que em 1878, Victor Meyer, um químico alemão, desenvolve um método, que levou o seu nome, para se determinar a massa molecular de substâncias voláteis. Para isso, mede-se a massa específica do vapor e, em condições conhecidas de temperatura e pressão, chega-se a massa molecular da substância.
Como se tratam de medidas relacionadas a propriedades gasosas, três tipos de equações devem ser levados em consideração. Sabe-se que as propriedades dos gases são bem descritas, principalmente, pela Lei dos Gás Ideal, pelo Fator de Compressibilidade e pela equação de Van der Waals.
A Equação do Gás Ideal descreve um gás irreal. Nela, despreza-se as forças intermoleculares (atração e repulsão) e o volume das moléculas. Essa equação se aproxima bastante do comportamento real para valores baixos de pressão (1 atm ou menos) ou quando o volume em que o gás está contido é muito grande.
Utilizando o Fator de Compressibilidade, modifica-se a Equação do Gás Ideal, de modo que faz-se uma relação entre o volume ocupado pelo gás e o volume previsto pela Equação do Gás Ideal. Desse modo, os valores encontrados se aproximam mais da realidade.
Por último, a Equação de Van der Waals também aproxima o comportamento do gás estudado ao comportamento real. Para isso, utiliza-se duas constantes. Uma delas corrige a Equação do gás Ideal no que diz respeito às forças intermoleculares. A outra, ao volume das moléculas.
Neste experimento, será utilizado o método de Victor Meyer para se determinar a massa molecular de uma substância desconhecida. No método de Victor Meyer, a massa molecular é obtida através da determinação da massa específica (ρ) de um vapor, em condições conhecidas de temperatura (T) e de pressão (P). A partir da equação de estado do gás ideal, obtém-se a seguinte expressão:
M = ρ RT /P  
Em que
M = massa molecular 
ρ = massa específica (ρ =  m / V ) 
R = constante universal dos gases, em que o valor depende das unidades utilizadas 
A massa específica (ρ) é determinada em 2 etapas: 
Na primeira, determina-se a massa (m) da substância, sob forma líquida; 
Na segunda, vaporiza-se está massa e mede-se o volume (V) de ar deslocado que corresponde ao seu volume gasoso em condições conhecidas de temperatura (T) e de pressão (p).
Os valores obtidos experimentalmente serão tratados através das três equações descritas acima, de modo a se verificar a confiabilidade delas.
OBJETIVOS
Determinar a massa molecular de uma substância vaporizável, pelo método idealizado por Victor Meyer usando:
A Lei do gás ideal;
Equação de Van Der Waals
Diagrama generalizado do fator de compressibilidade
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
3.1 Material Utilizado
2 béqueres grandes
1 rolha
Bureta de 50 mL
Placa de aquecimento
Balão de destilação
Termômetro
3.2 Procedimento
A montagem do aparelho seguiu-se sobre as instruções do roteiro prático, segue imagem esquemática:
Anotou-se a massa da substância fornecida pela professora e verificou-se a mesma estava totalmente selada sem possibilidade de vazamento.
Quando a água entrou em ebulição, jogou-se a ampola contendo a substância dentro do balão de destilação e imediatamente fechou o balão, observando-se se havia formação de bolhas no tubo de saída. Após esse procedimento, anotou-se o volume deslocado de água na bureta. 
 
RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1 Dados
 
 4.2 Cálculos
a) Lei dos Gases
 
Sendo:
P a pressão;
V o volume;
n o número de mols presente
R a constante universal dos gases, seu valor depende das constantes utilizadas;
T a temperatura. 
Temos a relação de massa especifica com o volume e massa definida por
 ρ =  m / V (II)
O número de mols é definido (III)
Substituindo II e III em , temos: 
Substituindo os valores da tabela acima, chegamos ao seguinte resultado da MM = 55,60 g/mol
b) Lei do Gás Real (Fator de Compressibilidade)
Sendo:
P a pressão;
V o volume;
n o número de mols presente
R a constante universal dos gases, seu valor depende das constantes utilizadas;
T a temperatura. 
Z = Fator de compressibilidade
A massa molar pode ser calculada a partir da equação com o fator de compressibilidade. 
Para achar o fator de compressibilidade é necessário utilizar um diagrama utilizando os valores de pressão e temperatura reduzidas, essas variáveis reduzidas são calculadas a partir das seguintes variáveis: temperatura crítica, pressão crítica, temperatura e pressão. Os valores das variáveis críticas são encontrados na literatura.
P critica = 63,0 atm
T crítica = 243,2 °C = 516,2 K
Utilizando a equação encontramos MM = Z * 55,6 g/mol
Preduzida = 
Treduzida = 
Encontramos então Z = 0,96
Substitui em MM = 0,96 * 55,6 = 53,376 g/mol
 
c) Equação de Van der Waals
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
[ ]*(V –n*b) = nRT
PV – P*n*b + como n= m/MM
P*V - 
Substituindo os valores da tabela acima, encontramos a seguinte expressão de 3º grau:
0,04196MM3 – 2,3308MM2 + 2,71045MM – 0,53546 = 0
Divide a equação pelo primeiro membro (0,04196):
MM3 – 55,54MM2 + 64,68MM – 12,76 = 0
Temos A= 1; B= -55,54; C= 64,68; D = -12,76. Já que A =1, usamos MM = y - para eliminar o termo da segundo grau.
Essa é a equação sem o termo de segundo grau aplica-se agora o método de Tartaglia, tal que encontra-se primeiro os valores dos coeficientes P e Q:
P= -963,55 Q -11505,96
De posse dos valores de P e Q, partiremos agora para o calculo das parcelas u e v. Que somados serão Y:
 Y = u + v 
u=24,03 e v = 13,36 
y = u + v = 37,39
Sabendo-se o valor de y, retorna-se a primeira substituição realizada MM = y - 
MM= 55,90 g/mol
Os dados encontrados foge do valor real que é a massa molar do Etanol, 46,07 g/mol, encontrados na literatura. 
Diversos fatores contribuem para que essa discrepância nos valores sejam apresentados; desde a falta de exatidão da massa informada, como o momento em que a ampola é jogada dentro do sistema proposto pela prática ocasionando uma alteração no volume deslocado na bureta. 
CONCLUSÃO
De acordo com os objetivos que a prática propõe que é determinar a massa molecular de uma substancia vaporizável pelo método de Victor Meyer se torna ineficiente visto as condições oferecidas no laboratório, e a maneira como os alunos manuseia a substancia na ampola e os equipamentos, pois isso implica bastante nos resultados dando um valor totalmente diferente da massa molecular na literatura. 
REFERÊNCIAS 
http://sites.ffclrp.usp.br/cipa/fispq/Etanol.pdf <Acesso em 08 de 2018>
ATKINS, P. Físico-Química – Fundamentos. 3 ed. Rio de Janeiro: LTC, 2009.
CHANG, R., Físico-química para ciências químicas e biológicas, Vol. 1, McGrawHill, 2009.
Plan1
	Amostra
	massa da substancia	0,0947g
	temperatura da água	301 K
	volume inicial	50 mL
	volume final	9,70 mL
	variação de volume	40,3 mL /0,0403 L
	PT=PATM + PVAPOR	1,0412 ATM
	PC	63,0 atm
	TC	512,2 K
	a	12,18 L2ATM/MOL2
	b	0,08407 L/mol