Presion de vapor y entalpia de vaporizacion del agua

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO FACULTAD DE QUIMICA
LABORATORIO DE EQUILIBRIO Y CINÉTICA

PRACTICA 1: “EQUILIBRIO LIQUIDO – VAPOR”
“PRESIÓN DE VAPOR Y ENTALPIA DE VAPORIZACION DEL AGUA”

I.OBJETIVO GENERAL
Comprender e interpretar el significado de las variables termodinámicas involucradas en la ecuación Clausius-Clapeyron, para aplicarlas en la determinación de la entalpíade vaporización de una sustancia.

II.OBJETIVOS PARTICULARES
a. Determinar valores de presión de vapor del agua a distintas temperaturas, para representar y describir la relación que se presenta en ambas variables.

b. Calcular la entalpía de vaporización del agua a partir de los datos experimentales y obtener los parámetros de la ecuación de Clausius-Clapeyron.

PREVIO

1. Describir a quése refieren los equilibrios físicos y qué características termodinámicas los definen.

Es aquel en donde las fases se encuentran en equilibrio, es decir existen las fases en el mismo tiempo, como el equilibrio solido-liquido, en donde la fase solida y liquida se encuentran presentes. Teniendo en cuenta que hay una cierta presión, temperatura, naturaleza de la sustancia composición química yvolumen que permite que este ocurriendo el cambio de fase. Además un sistema se encuentra el equilibrio si su energía de Gibbs es igual a 0.

2. ¿Cual es la diferencia entre gas y vapor?

La diferencia entre un gas y un vapor, es que el gas es el estado de agregación de la materia que no tiene forma ni volumen propio, también es uno de los tres estados de la materia ordinaria. El vapor es unestado de la materia en el que las moléculas apenas interaccionan entre si adoptando la forma y el volumen de recipiente que lo contiene,  también  el vapor  es aquel gas que se puede condensar  por presurización a temperatura constante.

3. Explicar qué es la presión de vapor, en qué unidades se expresa y cuáles son los factores que la afectan.

La presión de vapor es aquella en la cual se puedecambiar de fase liquido-vapor, al igual que la presión se expresa en Pa, atm, Bar, Torr, mmHg. Y esta afectada por el volumen en que esta contenida la sustancia y la temperatura a la cual se encuentran.

4. Explicar qué es la entalpía de vaporización, en qué unidades se expresa y cuáles son los factores que la afectan.

La entalpia, o en otras palabras el calor a presión constante devaporización es aquel que necesita la sustancia para poder cambiar de fase liquida a vapor, se expresa en unidades de (energía/cantidad de sustancia) como J/mol, Cal/mol, BTU/lbmol,… Los factores que afectan el valor de ∆H son la presión, la temperatura y el volumen en que esté contenida la sustancia.

6. Representar gráficamente la ecuación de Clausius-Clapeyron, indicando a qué corresponde el valor dela pendiente y el de la ordenada al origen.

Esta es la ecuación de Clausius-Clapeyron que proporciona la pendiente de la curva, en la grafica P-T de coexistencia de las fases líquida y de vapor en equilibrio. En donde Pv es la presión de vapor de la sustancia a tratar, L es la entalpia de vaporización y T es la temperatura a la cual se esta llevando a cabo el cambio de fase.
La pendiente dedicha grafica es –L/R

7. Investigar el valor de la entalpía de vaporización del agua.
540.9 Cal/g a 1atm y 273.15°C

8. Explicar la ley de Charles de los gases.
La ley de charles dice que A presión constante el volumen de un gas aumenta con la temperatura.
La expresión matemática de la ley de Charles es.
V/T= k'

9. Explicar cómo se define y cuáles son las formas en que puede calcularseuna fracción mol.
La fracción molar nos indica cuantos moles hay de una sustancia con respecto a el total existente, y se puede calcular a través del cociente entre presiones parciales y presión total, moles totales y de cada componente y volúmenes parciales y volumen total.
Yi=PiPT=ViVT=ninT

MEMORIA DE DATOS

1. Para calcular el volumen total:

V1T1=V2T2

V1 = Volumen del sistema a...