Determinación experimental de la presión de vapor de un líquido puro.

RESUMEN
Está práctica consistió en hallar la entalpía de vaporización (ΔHv) del agua (H2O), utilizando un sistema termodinámico que estaba construido principalmente de un matraz conectado a un condensador, un termómetro para conocer la temperatura y un tubo en forma de “U” que contiene mercurio (Hg), para poder medir la presión manométricamente.

Para calcular dicha entalpía se utiliza laecuación de Clausius-Clapeyron:
lnP=A(1/T)+B
Si se analiza, esta ecuación es equivalente a la ecuación de la recta, pero el fenómeno en sí no se comporta de forma lineal, porque se realiza un ajuste en cuanto a los valores obtenidos de la siguiente forma:
Para la presión (P), se usa el logaritmo natural (lnP), y está dada en milímetros de mercurio (mmHg).
Para la temperatura, se realiza suinverso: (1/T) y se obtiene en grados centígrados (°C), pero para su estudio debe ser convertida a la escala Kelvin (K).

En la ecuación, A que es la pendiente de la recta equivale a:
A=-ΔHv/R
Y despejando a ΔHv queda:
ΔHv=-mR
En este caso R se puede tomar como:
R=1.987 cal/molK
R=8.314 j/molK

Una variación de la ecuación de Clausius-Clapeyron para manejar pares de datos, o cambios deestado, es:
ln P2/P1=-ΔHv/R(1/T2-1/T1)

OBJETIVOS
Objetivo Principal
Calcular la entalpía de vaporización mediante el método de mínimos cuadrados y la obtención de datos de presión, usando el tubo en U lleno de Mercurio, y la temperatura utilizando el termómetro.
Objetivos Secundarios
Reforzar el uso de la ecuación de Clausius-Clapeyron.
Calcular el porcentaje de error en el experimento.Continuar mejorando el uso de los materiales de laboratorio.

ANTECEDENTES
Entalpía de vaporización (ΔHv): Es la cantidad de energía necesaria para que la unidad de masa (kilogramo, mol, etc.) de una sustancia que se encuentre en equilibrio con su propio vapor a una presión de una atmósfera pase completamente del estado líquido al estado gaseoso. Se representa con las unidades de cal/mol oj/mol.
Presión (P): Es una magnitud física que mide la fuerza por unidad de superficie, y sirve para caracterizar como se aplica una determinada fuerza resultante sobre una superficie. Usualmente su unidad es atmósferas (atm).
Existen diferentes tipos de presión:
Presión absoluta (Pabs): Es la presión medida en un perfecto vacío.
Presión atmosférica (Patm): Es la fuerza que el peso de lacolumna de atmósfera por encima del punto de medición ejerce por unidad de área.
Presión manométrica (Pman): Es la diferencia entre la presión absoluta o real y la presión atmosférica. Se aplica tan solo en aquellos casos en los que la presión es superior a la presión atmosférica.
Pman=Patm-Pabs
Constante Universal de los Gases Ideales (R): Es una constante física que relaciona entre sí diversasfunciones de estado termodinámicas, estableciendo esencialmente una relación entre la energía, la temperatura y la cantidad de materia. Equivale a 0.082 Latm/molK ó 1.987 cal/molK ó 8.314 j/molK.
Temperatura (T): Grado de calor de la materia, para los gases, como la ley de los gases ideales representa al gas en condiciones absolutas, se usa la escala de grados Kelvin (K).

DESARROLLOEXPERIMENTAL
En la práctica
1. Instalar el aparato (1 Sistema).
2. Llenar una cuarta parte del volumen del matraz con el liquido en estudio
3. Abriendo la válvula que comunica con la bomba de vacio y cerrando la valvula de venteo encender la bomba.
4. Apagar la bomba.
5. Verificar que el aparato no presente fugas, observando que la presión se mantenga constante.
6. Fijar el vacio controlándolo con laválvula de venteo, se recomienda iniciar con una presión de 40 mmHg.
7. Calentar el líquido problema controlando el calentamiento de tal forma que la ebullición sea moderada (evitando proyecciones del liquido).
8. Cuando la presión permanezca constante, anotar la temperatura de ebullición y medir la diferencia de alturas entre las 2 ramas del manómetro.
9. Modificar la presión del sistema...