DETERMINAO DA MASSA MOLAR DO GS BUTANO (C4H10)Obutano um composto orgnico da famlia do grupo dos hidrocarbonetos, cuja frmula molecular C4H10.

O butano o combustvel dos isqueiros descartveis, e um dos principais componentes do gs liquefeito de petrleo (GLP), que uma das fraes obtidas nas refinarias de petrleo. Ele chamado de liquefeito porque dentro dos botijes, por exemplo, ele comprimido por altas presses e parte dele passa para o estado lquido, o que podemos sentir balanando um botijo ou mesmo vendo um isqueiro de material transparente, como o mostrado na imagem no incio do texto.No experimento a seguir ser mostrado como podemos determinar a massa molar do gs butano, de acordo com a Lei dos Gases Perfeitos.Materiais necessrios: 1 isqueiro; Balana; Mangueira transparente; gua; Proveta de 250 mL; Um recipiente de vidro ou transparente; Termmetro.Procedimento Experimental:1. Pese a massa inicial do isqueiro e anote o valor obtido;2. Conecte a mangueira na sada do isqueiro, de modo a no deixar nenhum vazamento, pois se a coneco do tubo ao isqueiro vazar, seus resultados estaro errados;2. Coloque gua no recipiente transparente;3. Encha a proveta com gua, tampe a sua abertura, inverta-a e coloque-a no recipiente com gua;4. Pegue a extremidade livre da mangueira e coloque no interior da proveta;5. Determine a temperatura da gua;6. Injete o gs, ao apertar lentamente o gatilho do isqueiro, e observe o que ocorre;

7. Faa a leitura do volume do gs coletado na proveta e anote;8. Pese novamente o isqueiro e anote a massa obtida;9. Repita o experimento 3 vezes para obter uma mdia nas medidas.ATENO: Lembrem-se que o gs butano TXICOe, se for inalado, pode causar arritmia cardaca e bradicardia (diminuio da frequncia dos batimentos do corao). Alm disso, deixe as janelas do laboratrio abertas.

Resultados e Discusso:Quando o gs butano injetado na proveta, ocorre um deslocamento da coluna de gua em seu interior.O professor pode pedir para os alunos calcularem a massa molar (M = m/n) do gs butano, com o auxlio da equao de estado dos gases (PV = nRT). Considere o gs butano como um gs ideal, a presso atmosfrica (P) igual a 1 atm e o valor da constante universal dos gases (R) igual a 0,082 atm. L. K1-. mol1-.Veja um exemplo:Digamos que os dados obtidos foram:Massa do isqueiro antes (m1) = 18, 7 gMassa do isqueiro depois (m2) = 18, 5 gVolume deslocado de gua na proveta (V) = 71 mLTemperatura medida na hora do experimento = 28 CRelacionando a equao de estado dos gases (PV = nRT) com frmula da massa molar (M = m/n n = m/M ) , temos:M =mRT PVP = Presso (Presso atmosfrica menos a presso de vapor da gua);V: Volume;n: nmero de mols;m: massa do butano (m1 m2 = 18,7 18,5 = 0,2);M: massa molar do butano;R: Constante dos gases;T: temperatura em graus Kelvin (28 + 273,15 = 301,15 K)Para descobrir a presso de vapor da gua basta olhar na tabela a seguir. Visto que a temperatura medida foi de 28 C, ento a presso de vapor de gua na coluna de 28,4 mmHg.Conclumos que a presso exercida pelo gs na coluna dgua dentro da proveta foi de 731,6 mmHg. J que se considera que a presso atmosfrica no momento do experimento era de 1 atm ou 760 mmHg.

Agora que temos todos os dados podemos substitu-los na frmula e descobrir a massa molecular o gs butano:M =mRT PVM =(0,2 g) . (0,082 atm . L . K-1. mol-1) . (301,15 K) (0,962 atm) (71 . 10-3L)M 72,3 g/molA massa molecular do gs metano de 58 g/mol. Os dados obtidos experimentalmente no foram iguais aos tericos, provavelmente devido a erros de operao, tais como presena de ar na proveta e a perda de massa de gs butano.O professor pode pedir aos alunos que apontem qual foi a possvel fonte de erro em seus experimentos.