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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO

PRACTICA 5

PRESION DE VAPOR Y ENTALPIA DE VAPORIZACION DEL AGUA

ALUMNOS:

CARLOS GUERRERO ZAVALA
LILIANA LOPEZ CERON
JOSE HUGO AVENDAÑO CONTRERAS

Presión de Vapor y Entalpía de Vaporización del Agua
OBJETIVOS
1. Determinar la presión de vapor y la entalpía de vaporización del agua.
2. Aplicando las leyes de los gases ideales y laecuación de Clapeyron.

INTRODUCCIÓN
La presión de vapor de un líquido es constante a una temperatura dada, pero aumenta con la temperatura hasta el punto crítico del líquido.
Es fácil comprender el aumento de la presión de vapor teniendo en cuenta la teoría cinética. Al aumentar la temperatura es mayor la proporción de moléculas que adquieren la energía suficiente para escapar de la faselíquida y en consecuencia se precisa mayor presión para establecer un equilibrio entre vapor y el líquido. Por encima de la temperatura crítica la tendencia de escape de las moléculas es tan elevada que ninguna presión aplicada es suficiente para mantenerlas unidas en el estado liquido y toda la masa persiste como gas.
Entalpía
Es la cantidad de energía de un sistema termodinámico que éste puedeintercambiar con su entorno. Por ejemplo, en una reacción química a presión constante, el cambio de entalpía del sistema es el calor absorbido o desprendido en la reacción. En un cambio de fase, por ejemplo de líquido a gas, el cambio de entalpía del sistema es el calor latente, en este caso el de vaporización. En un simple cambio de temperatura, el cambio de entalpía por cada grado de variacióncorresponde a la capacidad calorífica del sistema a presión constante. El término de entalpía fue acuñado por el físico alemán Rudolf J.E. Clausius en 1850. Matemáticamente, la entalpía H es igual a U + pV, donde U es la energía interna, p es la presión y V es el volumen. H se mide en julios.

Ecuación de Clausius-Clapeyron

Material, Equipo y Reactivos
Material | | Sustancias |
1 Vaso deprecipitados de 2 L 1 Probeta graduada de 10 mL1 Tela de asbesto1 Tripie1 Mechero de Bunsen1 Agitador de vidrio1 Termómetro de 0 a 100 °C | | Hielo |

Procedimiento Experimental
1. Llenar la probeta hasta la marca de 6 mL con agua destilada.
2. Introducirla invertida al vaso que se ha llenado con agua a una temperatura menor o igual a 5°C (utilizar el hielo para este fin). Una muestra de4 a 5 mL de aire quedará atrapada dentro de la probeta.
3. Calentar hasta aproximadamente 10°C, con un mechero Bunsen. Medir el volumen de aire atrapado. Registrar la temperatura y el volumen.
4. Tomar medidas adicionales como lo indica la tabla.
Resultados

Presión atmosférica: .7697 atm.

| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
T (°C) | 5 | 10 | 15 | 20 | 30 | 40 | 50 |60 | 70 | 75 | 80 |
Vaire (mL) | 3.2 | 3.3 | 3.4 | 3.5 | 3.7 | 4 | 4.3 | 5 | 6.1 | 7 | 8.5 |

ANÁLISIS DE RESULTADOS
Asumiendo que la presión de vapor del agua es despreciable con relación a la presión atmosférica a bajas temperaturas. Calcular el número de moles de aire atrapados a la temperatura más baja.

A la temperatura T0=0º C, supondremos que el tubo solamente contiene un volumen V0de aire y que la cantidad de vapor es despreciable. La presión del aire es la presión atmosférica P0 y se desprecia la presión producida por la columna de agua por encima de la superficie de separación entre el agua y el aire en el tubo invertido.
Suponiendo que el aire es un gas ideal, el número de moles na de aire contenido en el volumen V0 es

Introduciendo valores numéricos en la ecuaciónanterior obtuvimos que en nuestra cantidad de aire atrapado tenemos 0.001065 M

Calcular la presión parcial de aire y de vapor para cada lectura.

La cantidad de aire en el tubo na no cambia durante la experiencia. A la temperatura T, el tubo contiene una mezcla de aire y vapor de agua, sus presiones parciales son Pa y Pv, respectivamente, de modo que
P0=Pa+Pv

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