Entalpia vaporizacion

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Universidad de Chile
Facultad de Ciencias.
Depto. de Química
Carrera de Química Ambiental.


Informe de Laboratorio nº 1- Fisicoquímica I 2008


DETERMINACIÓN DE LA PRESIÓN DE VAPOR Y LA ENTALPÍA DE VAPORIZACIÓN DEL AGUA















Nombre : Bernarda Miranda García.

Correo electrónico :

Profesor:: Juan Sebastián Gómez.

Fecha de realización

del práctico : 29-08-08

Fecha de entrega

del práctico : 26-09-08



Nota : 5,0







Resumen

En el siguiente informe se muestran los resultados obtenidos en el laboratorio 1 , a partir de mediciones sobre una muestra de aire encerrada en una probeta, que conteníaagua en mayor cantidad, y esta se coloca invertida en un vaso lleno de agua. La burbuja de aire variaba de volúmen a distintas temperaturas.El objetivo fue obtener de forma experimental los valores de entalpía de vaporización y presión del vapor de agua. Se midió el volúmen de la burbuja entre 80º y 50º C, y luego de enfríar el sistema, se midió el volúmen a 4,5º C.Los valores obtenidos, sellevaron a un gráfico de logaritmo de la presión del agua versus el inverso de la temperatura , con la pendiente obtenida se pudo encontrar el valor de la entalpía, el cual tuvo el valor de 8,67 kcal/mol. Además se encontró la relación directa entre la temperatura y la presión de vapor.



Introducción



Cuando un recipiente cerrado que contiene un líquido, comienza a calentarse,algunas de las moléculas del líquido vencerán las fuerzas de atracción entre ellas y pasarán a la fase gaseosa, ocupando todo el recipiente y aumentando la presión en las paredes de éste. Esto continúa hasta que se equilibran las fases líquidas y gaseosas, el equilibrio se produce ya que al estar en un recipiente cerrado, algunas de las moléculas que escaparon vuelven a chocar con el líquido, es en estemomento, que las fases pasan a llamarse vapor saturado y líquido saturado. En teoría, la presión de vapor que encontraremos en el recipiente sólo dependerá de la temperatura.

Si quiero conocer la cantidad de calor que se está traspasando en este proceso, entonces lo que busco es la entalpía de vaporización, para este caso específico, se llama calor de vaporización. Una forma conveniente deencontrar este valor es medir la presión de vapor del líquido a distintas temperaturas. El agua, como sabemos, posee puentes de hidrógeno, por lo cual se espera que sea esta la causa de un valor de entalpía más alto que otros líquidos sin puentes de hidrógeno.

En este laboratorio el objetivo que buscamos fue medir el calor de vaporización del agua, a partir de la medición de sus presiones devapor. Las mediciones de vapor de agua no se hacen de manera directa, sino que se deducen a partir de las presiones de una muestra de aire, tal como lo relaciona la ecuación (2).

Finalmente con la ecuación de Clausius-Clapeyron (3) , y el gráfico de los datos de logaritmo de la presión del agua versus 1/T, podremos obtener el valor de la entalpía de vaporización para el agua.

Para que esto seaposible necesitamos las siguientes fórmulas:

• Ley del gas ideal : PV = nRT (1)

• Presión del agua: P agua = P atm – P aire (2)

• Ecuación de Clausius-Clapeyron (3)

• Relación de la entalpía

con el valor de la pendiente: Δ Hv = mR (4)

• Estimación del error :

Valor teórico – Valor experimental x 100% (5)Valor teórico

Procedimientos




Para poder llevar a cabo el experimento, se necesitaron los siguientes materiales e instrumentos:

• Probeta graduada de 10 ml.

• Mechero Bunsen.

• Vaso de precipitados de 1000 ml.

• Termómetro digital.

• Baqueta.

• Agua líquida.

• Hielo.

El montaje experimental se muestra a continuación:...