Chlorine

Trabajo 1,individual: Cloro Cl
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CRC Handbook of Chemistry and Physics 88th Edition Section 4: Properties of the Elements and Inorganic Compounds Physical constants of inorganic compounds: puntos normales de fusión y ebullición y densidad(temperaturas de fusión y de ebullición y densidad a 101325 Pa): mp/°C -101.5, bp/°C -34.04, Density 2.898 g/L Pasando a temperaturas absolutas: T =−101.5 + 273.15 = 171.65K ; T = −34.04 + 273.15 = 239.11K Section 6: Fluid Properties Critical Constants: Formula Cl CAS Reg Mol.Wt. Nº 7782-50-5 70.906 T /K 239.11 T /K 416.9 P /MPa 7.991 V /cm mol 123

Name Chlorine

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Section 6: Fluid Properties Sublimation Pressure of Solids

T/K 120 130 140 150 160 170* Cl Chlorine p/Pa 0.144 1.52 11.2 63.1 283 1054* * datos correspondientes al puntotriple (coexisten las tres fases: sólido, líquido y vapor) Vapor Pressure of Fluids at Temperatures Below 300 K (KPa): datos de presiones de vapor en función de la temperatura: T/K 175 180 185 190 195 200 205 P/kPa 1.8 2.8 4.2 6.1 8.7 12.3 16.9 T/K 210 215 220 225 230 235 240 P/kPa 22.9 30.5 40.1 51.9 66.4 84.0 105 T/K 245 250 255 260 265 270 275 P/kPa 130 160 194 234 280 332 392 T/K 280 285 290 295300 P/kPa 459 535 619 714 818 -

Destacar la pequeña diferencia entre las temperaturas del punto triple y el punto normal de fusión: 170 y 171.65K, a pesar de la diferencia de presión: 1054 y 101325 Pa.

Sublimación
1,2 1,1 1 0,9 0,8 0,7

Ps,kPa

0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 125 130 135 140 145 150 155 160 165 170 175

T,K

Sublimación
2

0

-2

Ln(Ps)

-4

-6

-8

-100,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01

1/T

Los datos se ajustan bastante bien a la ecuación de Clausius-Clayperon: Ln P = 21,42 −
,

R = 0.9995

Los datos de presión de vapor del líquido entre el punto triple y el punto crítico se ajustan perfectamente a la ecuación de Clausius-Clapeyron, aunque hay un salto de 300 K a la T , 416.9 K, sin datos experimentales: Ln P = 15,2 −
,

R =1Ebullición
9000 8000 7000 6000

Pv,kPa

5000 4000 3000 2000 1000 0 150 200 250 300 350 400 450

T,K

Ebullición
10 9 8 7 6

Ln(Pv)

5 4 3 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0,01 0,01 0,01

1/T

•

Diagrama de fases del cloro:

Línea de equilibrio sólido-líquido: solo dos datos, punto triple y punto normal de fusión. Línea prácticamente vertical debido a la incompresibilidad de las fasescondensadas (sólidos y líquidos). Pequeña inclinación en uno u otro sentido, aunque más frecuentemente inclinada hacia la derecha, porque el sólido es generalmente más denso que el líquido:

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CRC Handbook of Chemistry and Physics 88th Edition Section 6 (Fluid Properties) Enthalpy of fusion, encontramos la entalpía de fusión en el punto normal de fusión: 6.40 Enthalpy of vaporization, se encuentrantambién las entalpías de vaporización en el punto normal de ebullición y a 298.15 K: 20.41 y 17.65
∆ ∆

Sublimación: Ln P = A − ∆ H = ∆ H

Vaporización: Ln P = A − + ∆

; ∆

H

; ∆

H

H

= 8.314 3629,09 = 30172

= 8.314 2540,54 = 21122

Así, en el punto triple, con solo tres datos inmediatos al mismo:150,160,169.55 y el punto triple para el sólido: Ln P = 21,18 − 3591.94 ; T∆ H = 29863 J mol

Y con el punto triple, 175 y 180 K para el líquido: Ln P = 17.66 − ∆ H = ∆ 2991.61 ; T H ∆ H = 24872

− ∆

H

= 4991

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Cálculo volumen molar

J mol

J mol

Para seguir conociendo características del cloro se quiere ahora calcular su volumen molar o su densidad en función de la presión y de la temperatura, para ello se necesita una ecuación de estado. La mássencilla que tiene en cuenta la naturaleza de la sustancia es la ecuación de estado de van der Waals. En la Sección 6 del CRC Handbook, apartado van der Waals Constants for gases, encontramos: a = 6.343 a= b = 0.0542 0.4219R T P = 0.4219 8.314 416.9 7.991 · 10 = 0.6343 Jm mol

Aunque estos parámetros podríamos determinarlos a partir de las propiedades críticas:

b=

Que como puede...