Problemas de química del día-Problema 3?

Question

a) En un experimento para medir la masa molar del polietileno (PE), el cual consiste en largas cadenas —CH2CH2—, se disolvieron 2,20 g del plástico en tolueno (C6H5–CH3) suficiente como para obtener 100 mL de solución cuya presión osmótica resultó ser de 1,10 ´ 10–2 atm a 25 ºC. Calcula la masa molar del polietileno.
b) La presión osmótica de 150 mL de solución obtenida mezclando 3,0 g de poliestireno con suficiente benceno fue de 1,21 kPa a 25 ºC. Calcula la masa molar de la muestra de poliestireno.

Answer 1

1) primero recordemos cómo se calcula la presión osmótica:

¶ = CMRT donde:
¶=presión osmótica
C= relación de números de soluto realmente disuelto con relación a los moles de soluto sólido añadido.
M =Molaridad de la solución
R=constante de los gases
T=Temperatura absoluta

2) Veamos primero el polietileno. Los datos que tenemos son:

¶ = 1.1x10^-2 atm
T = 25°C+273.15 = 298.15 K
R = 0.082 L atm / K mol

Con la información dada, se puede asumir que la relación de moles disueltos a moles de soluto empleados es igual a la unidad, es decir todo el polietileno se disuelve y por lo tanto C = 1

Sustituimos en la ecuación dada para calcular la molaridad:

M = ¶ / RT = 0.01 / (0.082 )(298.15) = 4.09 x 10^-4 mol/L

3) Esto significa que hay 4.09x10^-4 moles de polietileno en 1 litro de solución, entonces en 100 mL habrá:

n (PE) = (4.09x10^-4)(100 mL)/1000 mL = 4.09 x 10^-5 moles

4) Sabemos cuál es la masa empleada de PE, entonces el peso molecular estimado es:

M(PE) = 2.2 g / 4.09 x 10^-5 = 53,789 g/mol

5) Es decir, el peso molecular aproximado del PE es de 53,789 g/mol

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6) Ahora veamos el Poliestireno (PS):

Repetimos el mismo procedimiento que en el caso del PE y llegaremos a :

M = ¶ / RT = (1.21 KPa) / (8.31 L*KPa/K mol)(298.15 K) =
M = 4.883 x10^-4 mol/L

n(PS) = (4.88 x 10^-4)(150 mL)/1000 mL = 7.32 x 10^-5 moles

M(PS) = 3 / 7.32x10^-5 = 40983 g/mol

7) Es decir, el peso molecular estimado del Poliestireno es de 40,983 g/mol

Servido!