Relatório do Experimento Determinação da Massa Molar do Magnésio

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UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA – UDESC

CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS – CCT

DEPARTAMENTO DE QUÍMICA – DQM

LICENCIATURA EM QUÍMICA

QUÍMICA GERAL EXPERIMENTAL – QEX002

Professora: Catarinie Diniz Pereira

Relatório do Experimento 5

Determinação da Massa Molar do Magnésio

Alunos: Carolina Kuberesky

Carolina Lona

Vitor Emanuel Simette Zerger

Joinville, Abril de 2019

1. INTRODUÇÃO 

O presente relatório trata-se da determinação da massa molar do mercúrio. Massa molar é a massa em gramas presente em 6,0221 x 1023 partículas e é expressa em gramas por mol (g.mol-1). Para se determinar a massa molar (massa por mol de partículas) de qualquer átomo ou molécula é necessário que se saiba a quantidade de substância presente na amostra (mol) e a massa em gramas da amostra utilizada em questão ou através da equação dos gases ideias, tendo conhecimento da densidade (massa pelo volume), pressão, temperatura e a constante dos gases ideias. O mol vem da palavra latina para “pilha muito grande”, e é relacionado a Constante de Avogadro, isto é, um mol de átomos de qualquer elemento contêm 6,0221 x 1023 átomos. (ATKINS, 2012). Assim como no laboratório, pode-se determinar a massa molar, no caso do magnésio, através da leitura do volume de gás e efetuando os devidos cálculos.   

 

1.1 Magnésio 

O magnésio de símbolo Mg, é um metal alcalino-terroso com massa atômica de 24u e número atômico 12, é um sólido de coloração prateada. É o metal mais leve da tabela periódica, abundante principalmente na água do mar e sempre encontrado ligado a outro elemento químico. 

 

1.2 Reações com ácidos e bases dos metais alcalinos-terrosos 

Um ácido é um composto apto de fornecer íons de hidrogênio, H+. Já uma base é um composto capaz de gerar em uma reação íons hidróxidos, OH- (Russel, 2008). Todos os metais alcalinos terrosos reagem com um ácido liberando H2(g), o magnésio é um metal que possui tendência de doar seus elétrons, ou seja, é mais eletropositivo, causando então a propensão de reagir com ácidos fortes. 

 

1.3 Barômetro 

O barômetro é um instrumento utilizado para medir a pressão da atmosfera. A pressão da atmosfera se estabiliza com a pressão realizada pela coluna de mercúrio que cai até que as pressões se igualem, deixando assim um vazio acima dela. A leitura é feita a partir da altura da coluna, que é proporcional à pressão atmosférica (ATKINS, 2012). 

 

1.4 Gases Ideais 

Dentre os estados físicos da matéria, além de sólidos e líquidos se encontra o gás. Os gases são facilmente compressíveis e preenchem o recipiente em que estão inseridos, se expandindo espontaneamente. Suas moléculas possuem uma cinética muito maior e em movimentos caóticos. O estado gasoso revela propriedades mais simples e muitos deles possuem propriedades físicas semelhantes, por isso pode-se dizer que existem gases ideais que podem ser usados como padrão de referência para serem comparados com os gases reais (Russel, 2008). Para se descrever os comportamentos dos gases são usadas três variáveis: Temperatura, pressão e volume.  Um gás ideal parte do princípio de que as interações entre suas moléculas são nulas e deve ter pressão baixa (as partículas devem estar mais afastadas umas das outras) e alta temperatura (moléculas agitadas).  

A lei dos gases ideias se resume na equação PV=nRT, retrata as respostas de um gás ideal às alterações de pressão, volume, quantidade de moléculas e temperatura (ATKINS, 2012). 

1.4.1 Mistura Gasosa e Pressão Parcial 

Muitos dos gases encontrados são misturas, logo o melhor exemplo é o ar atmosférico que contém os gases nitrogênio, oxigênio, argônio, dióxido de carbono e entre outros (ATKINS, 2012). Independente um do outro, os gases realizam pressão nas paredes do recipiente que contiverem. Essa observação foi feita por John Dalton em 1801, logo Dalton concluiu que cada gás exerce uma pressão parcial no sistema e que a soma das pressões parciais resultaria na pressão total. 

1.4.2 Pressão de Vapor 

Quando um líquido se encontra em um sistema fechado e é submetido a alta temperatura, suas moléculas tendem a se agitar mudando assim o estado físico da matéria transformando o líquido em gás até que fique saturado de vapor, esse vapor exerce uma pressão sobre a superfície do líquido tendo assim um equilíbrio dinâmico entre líquido e seus vapores. Nesse instante a quantidade de moléculas que se encontram no estado de vapor e líquido serão constantes, ou seja, para que outra molécula possa virar vapor uma outra deve condensar.  

Quanto maior a pressão de vapor, mais volátil o líquido é, pois quanto mais pressão se faz contra a superfície do líquido mais rápido irá evaporar. Alguns fatores são responsáveis por influenciar a pressão de vapor, a temperatura (quanto mais temperatura mais as moléculas se agitam e mais rápido mudarão de estado físico) e a natureza do líquido (líquidos voláteis tendem a evaporar mais rápido, exercendo maior pressão de vapor). 

1.4.3 Densidade dos Gases 

A densidade mede a concentração de massa em um volume logo a densidade de um gás assim como de qualquer substância é a massa da amostra dividida pelo seu volume. Para densidade absoluta do gás, utiliza-se da equação geral dos gases ideais PV=nRT , sabendo-se que número de mols é relacionado com a massa da amostra e sua massa molar, substitui-se n na fórmula da equação geral dos gases. Como densidade é massa por volume temos que a densidade absoluta do gás é pressão vezes massa molar divididos pela constante vezes temperatura.