Claa

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PRÁCTICAS DE EQUILIBRIO QUÍMICO (CLAVE 8988)

Este capitulo trata conceptos fundamentales para el estudio de Equilibrio
Químico, como:
-

Ilustración de conceptos de equilibrio mediante analogías físicas.

-

Estudio del equilibrio químico en una reacción homogénea.

-

Determinación de las variables termodinámicas ΔH, ΔG y ΔS en el
proceso de disolución de urea.

-Determinación de la presión de vapor de líquidos puros.

-

Determinación de los Coeficientes de Distribución de un soluto en dos
solventes (Ley de Nernst).

7.1

Equilibrio liquido-vapor del agua

Objetivo
Esta práctica tiene como finalidad lo siguiente:
1) Medir de forma experimental la presión de vapor
2) Estimar la entalpía de vaporización
3) Conocer los procedimientos por los cualesse obtienen relaciones para
calcular

presiones

de

vapor

a

diferentes

temperaturas.

Este

procedimiento ilustrará directamente como se obtiene una ecuación
simplificada para lograr tal propósito. Esta ecuación simplificada es la
ecuación de Claussius-Clapeyron. Una ecuación similar a la de
Claussius-Clapeyron es la ecuación de Antoine.
Introducción
El proceso que seráestudiado en esta práctica es el paso de agua
liquida a agua gaseosa, descrito por:
H 2O( liq )

→
H 2 O( vap )
←

(V)

Este proceso es descrito por la ecuación de Claussius-Clapeyron; que asume
que el vapor se comporta como gas ideal, y que la entalpía de vaporización

es independiente de la temperatura. La ecuación de Claussius-Clapeyron es
la siguiente:

Ln(Pvap ) = −

ΔH vap1
+C
RT

(30)

Donde Pvap es la presión de vapor a cierta temperatura, ΔHvap es la entalpía
de vaporización, T la temperatura absoluta en grados kelvin, R la constante
del gas ideal (8.3143 J/molK o 1.987 cal/molK) y C una constante.
Nota: Graficando en el eje de las “y” Ln (Pvap) y en el eje de las “x” (1/T) se
obtiene una línea recta, la pendiente de ésta es el cociente de la entalpíade
vaporización dividida por la constante del gas ideal
Procedimiento
1. Determine el volumen del tubo de dimensiones menores (las
dimensiones dadas anteriormente son aproximadas, por lo tanto mida
el volumen midiendo el agua necesaria para llenarlo).
2. Relacione el volumen del tubo de dimensiones menores con algo
fácilmente medible (la altura).
3. Agregue 4/5 partes de agua al tubo, ypóngalo invertido en el tubo de
dimensiones mayores previamente lleno con agua. Inserte la pipeta
graduada de un mililitro y el termómetro.
4. Lo que obtuvo en el paso 3 sumérjalo en el vaso de precipitados de 1
o 2 litros que contiene agua y hielo.
5. Espere hasta que la temperatura del sistema sea 5 °C y mida el
volumen de la burbuja formada (en este punto se supone que la
burbuja estaformada sólo por aire, dado que la presión de vapor de
agua a esta temperatura puede despreciarse).
6. Retire el agua con hielo y caliente el sistema hasta 90 °C (a
temperaturas de 55 a 90 ºC la burbuja estará compuesta por aire y
vapor de agua).

7. Una vez alcanzada esta temperatura mida el volumen de la burbuja
formada usando la información del paso 2, anote este valor y la
temperatura.8. Continué repitiendo el paso 7 cada vez que la temperatura descienda
5 °C hasta llegar a 55 °C
Nota: Todos los datos que se obtendrán en esta práctica serán a presión
atmosférica. Por lo tanto investigue/calcule cual es la presión atmosférica de
Hermosillo.
Materiales y sustancias
1 tubo de ensaye de 20 cm X 3 cm (disponible en el laboratorio, no lo pida en
química)
1 tubo de ensaye de 10cm X 1 cm (disponible en el laboratorio, no lo pida en
química)
2 pipeta de 1 ml graduada con divisiones de 0.01 ml (las que tienen casi 100
marcas)
2 placas calentadoras (disponible en el laboratorio, no lo pida en química)
2 termómetros graduados de 0 a 100°C
2 vasos de precipitados de 1 o 2 litros
2 telas de asbesto
2 soportes universales
2 pinzas para sujetar los tubos y fijarlos...