Presión de vapor de los líquidos

Ecuación de Clausius-Clapeyron. Calor de vaporización. Punto de ebullición

  • Enviado por: Andrés Restrepo
  • Idioma: castellano
  • País: Colombia Colombia
  • 5 páginas
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CALCULOS.

  • Determinar la presion de vapor del liquido a las diferentes temperaturas.

  • TEMPERATURA C

    PRESION mm Hg

    345,00

    640

    345,00

    638.3

    344,00

    637.7

    343,05

    636.3

    343,00

    634.9

    342,00

    633.8

    341,70

    630.8

    341,20

    629.9

    341,00

    629.1

    340,80

    628.6

  • Elaborar una tabla con los datos y resultados obtenidos.

  • TEMPERATURA K

    1/T

    PRESION mm Hg

    Ln P

    345,00

    0,0028986

    640

    6,461468176

    345,00

    0,0028986

    638.3

    6,458808392

    344,00

    0,0029070

    637.7

    6,457867953

    343,05

    0,0029150

    636.3

    6,45567015

    343,00

    0,0029155

    634.9

    6,453467506

    342,00

    0,0029240

    633.8

    6,451733447

    341,70

    0,0029265

    630.8

    6,446988855

    341,20

    0,0029308

    629.9

    6,445561077

    341,00

    0,0029326

    629.1

    6,444290227

    340,80

    0,0029343

    628.6

    6,443495124

  • Comprobar si el liquido problema cumple la Ecuacion de Clausius Clapeyron realizando un grafico de Ln P Vs 1/T.

  • La Ecuacion de Clausius Clapeyron si la cumple la grafica de Ln P Vs 1/T puesto que la ecuacion de la linea de tendencia formada por los datos obtenidos es Y = -470.81X + 7.8259 y como la pendiente de esta es negativa igual a -470.81 entonces podemos afirmar que si se cumple la Ecuacion de Clausius Clapeyron.

  • Si el liquido cumple la Ecuacion de Clausius Clapeyron, hallar su calor de vaporizacion. Explicar el calculo.

  • m = - hvap R2 = 0.9471

    R

    hvap = - (-470.81 x 0.9732 ) = 458.19

  • Calcular el porcentaje de error, en el calculo del calor de vaporizacion del liquido problema, consultando su valor teorico. Explicar las posibles causas de error.

  • ANALISIS DE CALCULOS Y RESULTADOS.

    El valor de R2 = 0.9471 (muy proximo a uno) suministrado por la grafica nos indica que el Ln P y 1/T se relacionan aproximadamente de forma lineal, es decir, que por medio de la ecuacion de una linea recta podemos predecir el valor de una de las variables conociendo la otra. Con lo que podemos concluir que los valores obtenidos en el laboratorio son logicos deacuecuerdo con la teoria y la definicion de la Ecuacion de Clausius Clapeyron

    El valor de la pendiente de la linea de tendencia es negativa e igual a -470.81 esto nos confirma una vez mas que los datos obtenidos en el laboratorio estan acordes y cumplen con la Ecuacion de Clausius Clapeyron.

    PREGUNTAS.

  • Explicar, con este mismo equipo, de que forma se podría hallar la presión de vapor del liquido problema.

  • ¿Cómo se define el punto de ebullición de un liquido?

  • El punto de ebullicion de un liquido se define como la temperatura a la cual su presion de vapor es igual a la presion atmosferica. Si se reduce la presion sobre la superficie de un liquido el punto de ebullicion disminuye en la forma correspondiente.

    Cuando una superficie líquida está expuesta a un espacio en el que la presión total del gas es menor que la presión de vapor en el equilibrio del liquido, se da una vaporización bastante rápida que se conoce como ebullición; está ebullición es el resultado de la formación de pequeños espacios libres dentro del mismo líquido. El punto de ebullición depende de la presión total, aumentando a medida que aumenta la presión. Limitándonos a lo netamente teórico, estamos en la capacidad de hacer hervir un líquido a cualquier temperatura, obviamente dentro de un intervalo de existencia del líquido y siempre y cuando se varié suficientemente la presión total sobre la superficie.

  • ¿ Por que en una olla a presion los alimentos se cuece mas rapidamente que en una olla corriente ?

  • La presion interna en una olla a presion, es mayor que la presion atmosferica, mientras que en una olla corriente la presion atmosferica es igual a la presion interna de la olla, por lo tanto en la olla a presion el puento de ebullicion de los alimentos es menor y por ende estos se cuecen mas rapinamente. Esto se debe a que en un recipiente en el cual se conserva constante el volumen, la presion y la temperatura son variables e inversamente proporcionales.

  • Relacione los hechos observados en esta práctica, con la necesidad que tienen los astronautas de presurizar sus trajes espaciales.

  • En el espacio los astronautas se encuentran en el vacío (no se encuentran con la presión atmosférica), donde la presión es nula, ellos deben presurizar sus trajes con el fin de establecer un equilibrio dentro de un sistema cerrado que serian sus trajes, de lo contrario, el vacío iría absorbiéndolos rápidamente.

  • Asumiendo que el calor de vaporización del etanol es constante con la temperatura entre 30 y 75ºC, calcular su calor de vaporización. Consultar los datos requeridos en un Handbook.

  • Acetona

    Temperaturaº C

    Calor de vaporizacion cal/gr

    60

    123,51

    80

    118,26

    100

    112,17

    Metanol

    Temperatura º C

    Calor de vaporizacion cal/gr

    64,7

    262,79

    100

    241,29

    Etanol

    Temperatura º C

    Calor de vaporizacion cal/gr

    78

    204,26

  • Explicar en que consiste la destilación a presión reducida.

  • La presión reducida se obtiene de dividir la presión por la presión a condiciones críticas. Dentro de la destilación, esta presión reducida permite observar el efecto de la presión sobre la entalpía.

    Presión Reducida = Presión de la sustancia, Kg/cm2

    Presión crítica, Kg/cm2

    La destilación a presión reducida se emplea con los hidrocarburos, a los que es necesario conocerles su grado de fugacidad, que esta determinado por una constante K que esta definida para las condiciones en equilibrio como: Y = KX. Estos valores de K se encuentran tabulados para ciertos hidrocarburos, entre ellos el Metano, que gráficamente son valores de K en función de la temperatura, para varias presiones. Este valor de K se desarrolla de una forma exponencial.

    Temperatura. º C

    Presión. Atmósferas

    K

    90

    3.04

    100

    150

    4.4

    100

    280

    7.8

    100

    290

    11.2

    70

    315.5

    14.6

    50

    Al momento de aumentar la presión, disminuyen las composiciones del vapor y el líquido.

    En general la destilación a presión reducida se emplea para aquellas sustancias en las que se necesita reconocer las limitaciones de la presión a la que hay que realizar la separación de ciertos constituyentes dados en los procesos de destilación.

    CONCLUSIONES

  • Debido a que la naturaleza de las interacciones entre las moléculas no es fácil de interpretar, el tratamiento teórico en estos estados condensados es menos satisfactorio que el que pudimos realizar durante la práctica.

  • El punto de ebullición de un líquido depende de la presión total, aumentando con un aumento en la presión.

  • La presión de vapor del equilibrio liquido - vapor, esta relacionándo con los resultados experimentales que se obtienen, cuando el vapor en equilibrio con el liquido se estudia a una temperatura determinada. Estos valores son importantes al momento de nuestra aplicación, sin embargo no tienen una importancia decisiva en las aplicaciones de mayor interés practico de los equilibrios liquido - vapor. Por esta razón se le da un valor constante a la presión, y se determina la temperatura a la cual el liquido y el vapor están en equilibrio.

  • Los valores experimentales del equilibrio de evaporación y de presiones de vapor son de gran utilidad en estudio de la destilación.

  • Observamos como la dependencia con la temperatura del equilibrio liquido y su vapor puede calcularse a través de los resultados experimentales y con la ayuda de las relaciones termodinámicas utilizadas para los cálculos; pero estos cálculos son igualmente aplicables a los equilibrios sólido - vapor y liquido - sólido.

  • BIBLIOGRAFIA.

    1. PONTES MONTOYA, Rafael. Quimica Fundamental. Primera Parte. Editorial Bedut S.A. 1975.