Presión de vapor de un líquido

Universidad de Concepción
Facultad de Ciencias Químicas
Departamento de Físico-Química










Trabajo Práctico N°2:

Presión de Vapor de un Líquido






















Resumen

En el presente práctico el objetivo es medir la presión de vapor de un líquido puro a diferentes temperaturas mediante la variación de la presión externa aplicada al líquido,para así conocer su temperatura de ebullición y finalmente calcular su calor latente de vaporización.

Parte Experimental
Materiales
Aparato de presión de vapor.
Red de vacío.
Barómetro.
Termómetro de 0 a 100°C.
Mechero.
Rejilla.
Trocitos de porcelana porosa.
Líquidos problema (1-propanol, 2-propanol, etanol, metanol, H2O, acetona).


Método Experimental

El primer paso para poderllevar a cabo una actividad experimental positiva, es inspeccionar el equipo de vacío, para lograr un pleno conocimiento de los efectos de la manipulación de cada una de las llaves existentes.

Para obtener las presiones del vapor y sus temperaturas respectivas, es necesario tener el aparato de presión de vapor bajo ciertas condiciones. Lo primero a realizar es poner en funcionamiento la bomba devacío de manera que la presión interna alcance 200 mm de mercurio (Hg).

Luego se calienta suavemente el líquido problema con una llama baja (de 2 cm aproximadamente) hasta que tenga lugar una temperatura de ebullición lenta que se reconoce por una constancia en las lecturas del termómetro. En caso de registrar un burbujeo violento que no permita una estabilidad en la temperatura, se debeagitar suavemente la cámara de ebullición.

Hay que procurar anotar de forma simultánea la temperatura del líquido y los niveles de mercurio de ambas ramas del manómetro, la rama referencia y la rama prueba. Luego se aumenta la presión aplicada al líquido, esto se realiza admitiendo aire lentamente hasta que la altura en la rama de referencia haya disminuido en 5 cm y se determina el nuevo puntode ebullición a la nueva presión aplicada y así sucesivamente hasta llegar a la presión at

Datos Experimentales


Temperatura ambiente : (21.0 ± 0.05) °C
Presión atmosférica : (760.23 ± 0.005) mmHg
Factores de corrección : 2.60 a 760 mmHg y 2.67 a 780 mmHg
Equipo (mesón): 11
Tabla N°1: “Datos Obtenidos en Laboratorio.”

Nº determinación.
hr (cm) ± 0.05
hx (cm) ± 0.05
T, °C ±0.05
1
29.5
28.4
35.0
2
22.9
22.3
44.2
3
18.5
18.0
49.5
4
13.5
13.2
54.4
5
8.3
8.1
59.1
6
3.3
3.2
62.9
7
0
0
65.0

Datos Bibliográficos

R=8.3147 J/K·mol
1 atm= 760.0 mmHg
°K= 273.15°+°C

Tabla N°2: “Valores de temperatura de ebullición y calor de vaporización.”
Líquido
T° de ebullición (°C)
ΔHv (kJ/mol)
Metanol
64,7
35,28
Etanol
78,37
38,56
1-propanol97,8
47,5
2-propanol (isopropanol)
82,5
44,0
Agua
100,0
40,66
Acetona
56,5
31,27

Química, Chang, R., 6° edición, McGraw-Hill, 1999.
http://en.wikipedia.org/wiki/Ethanol_(data_page)
http://en.wikipedia.org/wiki/Methanol_(data_page)
http://en.wikipedia.org/wiki/Propan-1-ol_(data_page)
http://en.wikipedia.org/wiki/Isopropyl_alcohol_(data_page)http://en.wikipedia.org/wiki/Acetone_(data_page)
Resultados

Magnitudes calculadas

Presión barométrica corregida : 759.69 mmHg
Temperatura ambiente en Kelvin : 294.15 K
Calor de vaporización del líquido problema: 40.85 kJ/mol
Temperatura de ebullición del líquido problema: 64.13 ºC

Tabla N°3: Magnitudes calculadas a partir de los datos experimentales

Numero de determinación
(Px ± 0.00005)
(atm)
(T ± 0.005)(K)
(ln P ± 0.0005) (atm)
(1/T ± 0.0000005)
(1/K)
1
0.2376
308.15
-1.437
0.003245
2
0.4048
317.35
-0.904
0.003151
3
0.5193
322.65
-0.655
0.003099
4
0.6483
327.55
-0.433
0.003052
5
0.7838
332.25
-0.243
0.003009
6
0.9140
336.05
-0.089
0.002975
7
0.9995
338.15
-0.0050
0.002957


Gráficos

Gráfico N°1

Gráfico Nº2


Ejemplos de cálculos

Presión...