Determinación Experimental de la Masa Molar del Cloroformo ($ ext{CHCl}_3$) por Vaporización

Determinación de la Masa Molar (M) del Cloroformo ($ ext{CHCl}_3$)

Propiedades Fundamentales

El cloroformo ($ ext{CHCl}_3$) puede vaporizarse, por lo tanto, se puede aplicar a las leyes de los gases ideales para la determinación de su masa molar.

Condiciones Experimentales

• Vaporización sin descomposición química.
• Elevada masa molar (para disminuir el error relativo en la medición).
• Bajo nivel de toxicidad (considerando que los vapores quedan en el laboratorio).

Procedimiento Experimental

1. Preparar el matraz (limpio y seco) con una tapa de aluminio perforada.
2. Medir la masa del matraz más la tapa.
3. Colocar el líquido problema (aproximadamente 3 ml) en el matraz y asegurar la tapa.
4. Sujetar el matraz a un soporte y suspenderlo en un baño de agua, cubriéndolo lo más posible.
5. Calentar el agua hasta que el líquido problema se haya vaporizado totalmente.
6. Retirar el matraz del baño y colocarlo sobre una superficie de madera para enfriarlo.
7. Con el matraz a temperatura ambiente, verificar que no haya gotas de agua condensada en la tapa.
8. Tomar la masa final del matraz, la tapa y el líquido condensado.

Causas de Error

Errores Accidentales

Errores en la medida de volumen, presión o masa.

Errores Sistemáticos

El líquido problema tiene una presión de vapor apreciable a temperatura ambiente. Por lo tanto, en la pesada final, el matraz contiene aire más vapor del líquido.

Comparación de Pesadas:

• Pesada Inicial ($ ext{P}_0$): Matraz + Tapa + Aire.
• Pesada Final ($ ext{P}_f$): Matraz + Tapa + Aire + $ ext{CHCl}_3$ condensado + Vapor $ ext{CHCl}_3$.

En la pesada final ($ ext{P}_f$), hay menos cantidad de aire (el vapor de $ ext{CHCl}_3$ lo desplaza) que en la pesada inicial ($ ext{P}_0$). Por lo tanto, la diferencia de masa del líquido obtenida será menor de lo real, y con esto, la Masa Molar (M) calculada será menor.

Este error puede corregirse calculando la cantidad de aire desplazado en la pesada final.

Cálculos

Se utiliza la ecuación de los gases ideales ($ ext{PV} = ext{nRT}$) para determinar la masa molar (M) a partir de la masa del vapor condensado, el volumen del matraz, la temperatura de vaporización y la presión atmosférica.

Consideraciones Clave y Datos Requeridos

Información Relevante del Cuestionario

• Se debe registrar la temperatura del baño de agua en el momento en que se visualice la vaporización total del líquido, ya que es cuando las temperaturas se igualan ($ ext{T}_{ ext{gas}} = ext{T}_{ ext{baño}}$). Además, es el momento en que se puede medir la temperatura y el gas está ocupando el volumen total del matraz.
• Se debe colocar el balón del lado opuesto al vaso de precipitado (o vaso de baño) luego de la vaporización, ya que el vapor del agua podría entrar en los pliegues de la tapa y condensarse (lo que resultaría en una masa final mayor). Además, esto aseguraría un enfriamiento más rápido.

Datos Tomados

• Masa (matraz + tapa).
• Volumen (matraz).
• Temperatura de vaporización del $ ext{CHCl}_3$.
• Masa (matraz + tapa + líquido condensado).
• Presión atmosférica.