Química Geral Experimental
02/2015
Experimento 7
Determinação da massa molar do magnésio
Objetivo
Determinação a massa molar do Mg a partir do volume de
hidrogênio molecular liberado daa reação do metal com ácido.
Temas abordados
Gases, equação de estado dos gases, estequiometria.
estequiometria
Materias e reagentes
Laboratório:
HCl(aq,3 mol/L) (na capela)
Béquer de 50 mL (na capela)
Proveta de 25 mL (na capela)
Filme de PVC transparente
Fita de Magnésio
Pequenos pedaços de lixa
Tesoura
Balança semianalítica
Termômetro
Barômetro
Por equipe:
Proveta de 50 mL
Béquer de 250 mL
Suporte
Garra
Régua escolar
Pisseta com água destilada
Cronômetro
Fio de cobre encapado (ou 1 cm de tubo plástico de 1 cm de Os 2,2 cm de magnésio deve
diâmetro)
corresponde a uma massa de
aproximadamente 0,035 g de
Procedimentos Experimental
magnésio, o que deve liberar a
27oC aproximadamente 40 mL de
1-Limpe
Limpe uma fita de magnésio de aproximadamente 2,2 a 2,3 H2. Para uma boa condução da
cm.
prática esta massa deve ficar
2-Pese
Pese a fita de magnésio e anote a massa;
entre 0,030 e 0,040 g.
3-Prenda
Prenda a fita de magnésio na extremidade de um fio de
cobre encapado na forma de um anzol, conforme a ilustração
ilustr
abaixo (figura 1);
4-Coloque
Coloque inicialmente 10 mL de HCl 3mol/L na proveta de
50 mL;
5-Complete o volume da proveta com água. O tubo deve ficar
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completamente cheio até quase transbordar;
6-Tampe a proveta com
om o filme de PVC transparente, em
seguida invertaa em um béquer de 250 mL contendo
c
água de
torneira, conforme a figura 1. Evite neste momento a formação
de bolha no fundo da proveta;
Se houver vazamento de gás
durante a reação, o procedimento
deve ser repetido.
Figura 1: Dispositivo para coleta de gás
7-Introduzir
Introduzir a fita de magnésio presa no anzol, conforme
mostra a figura 2 e dispare o cronômetro.
8-Anote
Anote o tempo transcorrido a cada 5 mL;
9-Depois
Depois que a reação cessar, aguardar cerca de 5 minutos pra
deixar o sistema atingir a temperatura ambiente;
10-Igualar
Igualar a pressão interna do gás à pressão atmosférica ou
meçaa o comprimento da coluna de água com uma régua;
11-Determine
Determine o volume do gás formado.
formado Para a proveta
utilizada temos uma medida com duas casas depois da vírgula
vírgula;
12-Determine
Determine a temperatura ambiente;
Figura 2:: Montagem experimental
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Registro dos resultados
1ª Parte) Registro do volume em função do tempo
Tabela 1: Volume de gás em função do tempo
VH2, mL Tempo (do cronômetro)
tro) Tempo, s
5
10
15
20
25
30
35
40
Vfinal de gás = _______ mL = _________ L
No laboratório de física temos um
barômetro, a altitude da cidade
de Alfenas é de aproximadamente
800 m e a pressão atmosférica
média de aproximadamente 912
hPa ou aproximadamente 0,90
atm.
2ª Parte) Cálculo da massa molar do Mg
Reação:
Mg + 2H+ = Mg2+ + H2
Estequiometria:
nMg=nH2
mMg/MMg=pV/RT
Unidade de pressão:
1atm = 760 mmHg = 10,3 mH2O =
1,013 bar = 1,013 x 105 Pa
onde:
p=pH2
Pressão do H2:
pgás=pH2+pH2O+poutros
pgás+pcoluna=patm
Portanto,
pH2=patm-pcoluna-pH2O-poutros
Considerando:
poutros(quando a água é previamente aquecida) ~ 0
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pcoluna = h(cm) x 10-2 / 10,2 =___________________atm
T(K)=T(oC)+273,15=____________
C)+273,15=____________K
pH2O = pH2O(tab, em mmHg)/760 = ______________atm
patm= p(barômetro, hPa) x 100/105 = _____________atm
Logo,
pH2= patm-pcoluna-pH2O-poutros =____________________atm
=______________
Cálculo da massa molar do Magnésio:
Portanto,
R = 0,0817atm.L/mol.K
Vmédio = _______________L
MMg=mMgRT/pV = ____________g/mol
Tabela 2: Massa
sa molar do magnésio
Equipes
Massa Molar do
Mg, g/mol
1
2
3
4
5
6
7
8
Média
Desvio padrão
Desvio padrão da
média
Intervalo (99% de
conf.)
A massa molar do magnésio
tabela é de 24,3050 g/mol.
Erro percentual cometido na determinação
de
experimental
da massa molar do magnésio:
Valor exato = _______________ g/mol
Erro = [(valor exato – valor calculado) / valor exato)] x
100=_______________%
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Referências
[1] Fundamentos de Química Experimental. Maurício Gomes
Constantino e outros.
tros. Edusp, 2º edição, 2004.
Sugestões de leitura
[1] Magnésio. Eduardo Motta Alves Peixoto.
Peixoto Química Nova
na Escola, no 12, novembro 2000.
[http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc12/v12a11.pdf
http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc12/v12a11.pdf]
[2]Evolução da história dos pesos atômicos. Mário Tolentino e
outros. Química nova 17(2) (1994).
[http://quimicanova.sbq.org.br/
imagebank/pdf/Vol17No2_182_v17_n2_%2813%29.pdf]
imagebank/pdf/Vol17No2_182_v17_n2_%2813%29.pdf
Questionário
1)Utilizando
Utilizando os dados da Tabela 1 construa o gráfico
VH2(mL) x tempo(s).
2)) Explique como os resultados, no cálculo da massa
mass molar,
seriam afetados pelos seguintes erros:
a) A pressão de vapor d’água não foi descontada;
b) O início da reação se deu antes da introdução da fita de
magnésio no tubo;
c) A reação de oxidação do magnésio não foi completa;
d) A fita de magnésio estavaa coberta por uma película de
óxido de magnésio;
e) Existe bolha de ar na proveta antes do início da reação;
f) A temperatura ambiente não foi considerada, o dia está mais
frio;
g) A altitude da cidade não foi considerada;
h) O fio de cobre reagiu com o ácido;
ido;
i) Concentração do ácido.
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