Equilibrio líquido-vapor en una sustancia pura

PRACTICA N° 3
EQUILIBRIO LIQUIDO-VAPOR DE UNA SUSTANCIA PURA
(PRESION DE VAPOR)

CONTENIDO
-Objetivos

-Introducción

-Equipo Experimental

-Desarrollo Experimental

-Tablas de datos Experimentales

-Resultados

-Conclusiones

-Bibliografía

OBJETIVOS

Analizar el equilibrio liquido-vapor para una sustancia pura.
Medir la presión de vapor de un líquido a diferentestemperaturas.
Determinar el calor latente de vaporización de la sustancia utilizando la ecuación de Clausius.
Comparar los datos experimentales con respecto a los datos reportados en tablas.

INTRODUCCION
En termodinámica, se dice que un sistema se encuentra en estado de equilibrio termodinámico, si es incapaz de experimentar espontáneamente algún cambio de estado cuando está sometido a unasdeterminadas condiciones de contorno, (las condiciones que le imponen sus alrededores). Las propiedades termodinámicas de un sistema vienen dadas por los atributos físicos macroscópicos observables del sistema, mediante la observación directa o mediante algún instrumento de medida.
Un sistema está en equilibrio termodinámico cuando no se observa ningún cambio en sus propiedades termodinámicas a lolargo del tiempo. El estado de equilibrio termodinámico se caracteriza por la anulación por compensación de flujos de intercambio y la homogeneidad espacial de los parámetros que caracterizan el sistema que ya no dependen del tiempo. Un estado de no equilibrio es un estado con intercambios netos de masa o energía y sus parámetros característicos dependen en general de la posición y del tiempo.Si no dependen de este último, necesitan la intervención del entorno para mantener sus valores (estado estacionario fuera del equilibrio).
Los equilibrios químicos se clasifican en dos grupos, esto es, a) Los Homogéneos y b) Los Heterogéneos. Un equilibrio homogéneo son los que se establecen en un sistema en el cual sólo existe una fase, como por ejemplo, aquellos sistemas que contienen gasesúnicamente, o una sola fase líquida o sólida. Por otro lado, un equilibrio heterogéneo, es aquél establecido en un sistema con más de una fase, como el que existe entre un sólido y un gas, líquido y gas, o sólido y sólido. Atendiendo al hecho de que una sustancia a diferentes condiciones de presión y temperatura puede existir como sólido, líquido y gas, existen también condiciones específicas decada sustancia que permiten la coexistencia entre dichas fases. El estudio teórico de las condiciones de tal coexistencia se conoce como Equilibrio Físico. La presión de vapor o más comúnmente presión de saturación es la presión, para una temperatura dada, en la que la fase líquida y el vapor se encuentran en equilibrio dinámico; su valor es independiente de las cantidades de líquido y vaporpresentes mientras existan ambas. En la situación de equilibrio, las fases reciben la denominación de líquido saturado y vapor saturado.
Diagramas de fases.
Curva de presión de vapor de un líquido
(la presión del vapor que está en equilibrio con el líquido a una T dada).
La curva nos informa de situaciones de equilibrio líquido-gas.
Cada punto nos da una pareja de valores (P, T) para los cualesexiste equilibrio
Si, a una P dada, T > Teb: La fase más estable es el gas.
Si, a una P dada, T < Teb: La fase más estable es el líquido.
Diagrama de fases para el agua
Para especificar el estado termodinámico de un sistema formado por una sustancia pura el número variables intensivas independientes que hay conocer (grados de libertad) es:
Si hay presente una fase, L=1 componente –1 fase + 2 = 2 variables, es necesario especificar por ejemplo la P y la T
Si hay presente dos fases, L=1 componente - 2 fases + 2 = 1 variable, es necesario especificar sólo P o T.
Si hay presente tres fases, L=1 componente - 3 fases + 2 = 0 variables
Por tanto podemos representar cualquier estado de equilibrio del sistema formado por una sustancia pura mediante un punto en un diagrama...