Presion Vapor

Universidad Nacional Autónoma de México.

Facultad de Química

Laboratorio de Equilibrio y Cinética

PRACTICA 1º

“EQUILIBRIO LIQUIDO-VAPOR

PRESION DE VAPOR Y ENTALPIA DE VAPORIZACION DEL AGUA.”

Equipo: 2

*

*

*

Grupo: 22

Fecha de entrega: 14 de Febrero de 2013

* OBJETIVOS:

* Comprender e interpretar el significado de las variablestermodinámicas involucradas en la ecuación de Clausius-Clapeyron.
* Determinar valores de presión de vapor del agua a distintas temperaturas, para representar y describir la relación que se presenta entre ambas variables (presión- temperatura).
* Calcular la entalpía de vaporización del agua a partir de los datos experimentales y obtener los parámetros de la ecuación de Clausius-Clapeyron.* PROBLEMA

* Determinar la entalpía de vaporización del agua.
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 unas determinadas condiciones de contorno, (las condiciones que le imponen sus alrededores). Las propiedades termodinámicasde un sistema vienen dadas por los atributos físicos macroscópicos observables del sistema, mediante la observación directa o mediante algún instrumento de medida como lo es un termómetro o el volumen. 

Un sistema está en equilibrio termodinámico cuando no se observa ningún cambio en sus propiedades termodinámicas a lo largo del tiempo.   El estado de equilibrio termodinámico se caracterizapor 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.

Los equilibrios químicos se clasifican en dos grupos, esto es:
a) 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 gases únicamente,o una sola fase líquida o sólida.
b) 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.

Una sustancia a diferentes condiciones de presión y temperatura puede existir como sólido, líquido y gas, existen también condiciones específicas de cada sustancia que permiten la coexistenciaentre dichas fases. El estudio teórico de las condiciones 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 vapor presentes mientras existan ambas.
* Diagramas de fases:Curva depresión 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 cuales existe 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.

EFECTO DE LAPRESIÓN Y DE LA TEMPERATURA.
ECUACIÓN DE CLAPEYRON.

La ecuación de Clapeyron permite calcular la pendiente de una línea de equilibrio entre dos fases en el diagrama de fases P-T de un sistema de un componente.

Consideremos un punto cualquiera sobre una línea de equilibrio entre dos las fases, que llamaremos α y β. La condición para que exista equilibrio de fases es que: μiβ=μiα , pero parauna sustancia pura μ=G=Gn, por tanto en un punto sobre la curva de equilibrio de dos fases Gα=Gβ, y cualquier variación infinitesimal que suponga un desplazamiento sobre la curva de equilibrio implica que dGα=dGβ.
O lo que es lo mismo,, y reagrupando términos dPdT=∆S∆V.

Por otra parte si se considera que en un cambio de fase reversible a T y P constantes   ∆S=∆HT, se tiene que:

dPdT=∆H∆V...