Determinacion de la presion de vapor

UNIVERSIDAD DE CHILEnFACULTAD DE CIENCIAS
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA
CARRERA QUÍMICA AMBIENTAL

Informe de Laboratorio N° 3

Determinación de la Presión de
Vapor y la Entalpía de Vaporización
del Agua

Bruno Loch
Química ambiental
Loch.arellano@gmail.com
02 de Octubre del 2013

Introducción:
Los objetivos de esta práctica de laboratorio son determinar la presión de vapor de
agua adiferentes temperaturas y usar esta información poder determinar la
entalpia y la entropía de vaporización de la misma.
Con el fin de entender completamente el desarrollo de este práctico y sus
objetivos se introducirán los conceptos de presión de vapor, entalpía de
vaporización y entropía de vaporización.
La presión de vapor es la presión de un sistema en donde el líquido y el vapor que
loscomponen se encuentran en equilibrio. La presión de vapor es una función de
la temperatura, es decir, depende solo de la temperatura.
La entalpia de vaporización se define como la energía necesaria para evaporar un
mol de un líquido y esta relacionada con la intensidad de las fuerzas
intermoleculares que tienen las moléculas que forman el líquido.
El último concepto, la entropía, serelaciona con el grado de desorden que existe
en un sistema, y en particular la entropía de vaporización se define como el
cambio en la entropía por mol de moléculas cuando una sustancia sufre un cambio
de fase de líquido a vapor.
Teniendo estos conceptos claros se realizaran diferentes mediciones y cálculos
para encontrar las cantidades deseadas.
Para poder realizar los cálculos necesarios sesupone que el sistema gaseoso
tiene un comportamiento ideal y por tanto se puede utilizar la ecuación de los
gases ideales.
(1)
La presión de vapor del agua no se mide directamente, sino que primero se
calculan los moles de aire con la ecuación (1). Esto se hace debido a que los
moles de agua van variando en la fase gaseosa con la temperatura, mientras que
los moles de aire se mantienenconstantes.
Luego, utilizando los moles de aire, se calculan la presión parcial del aire en cada
temperatura utilizando nuevamente (1), y con estos resultados se calculara la
presión de vapor del agua.
La presión de vapor del agua se determina utilizando la ley de las presiones
parciales:
(2)
Finalmente, para obtener la entalpia y la entropía de vaporización de agua se
utiliza la ecuación deClausius-Clapeyron:
(
)
(3)
) v/s
Para poder determinar ambas cantidades se realizara un gráfico de (
-1
T .
La relación necesaria para relacionar esta ecuación con la gráfica descrita es
tomar la ecuación (3) como una ecuación de la recta de la forma Y=mx+n,
obteniendo así que m, la pendiente, corresponde a
y n corresponde
La entalpia de vaporización del agua corresponde a 10,2kcal/mol.Materiales:
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Mechero Bunsen
Trípode
Rejilla
Probeta 10mL
Termómetro digital
Pinza de madera
Elásticos
Baqueta con un tapón
Bandeja de plástico
Vaso precipitado de

Procedimientos:
 Se llena el vaso precipitado con agua de la llave
 A la probeta se le une una baqueta que tenga un tapón en un extremo, con
ayuda de dos elásticos de tal manera quequede firme.
 Se llena la probeta de 10mL con suficiente agua como para que al ponerla
invertida queden 3mL de aire.
 Se tapa la probeta con un dedo y se sumerge en el vaso precipitado de
forma invertida, poniendo atención en que quede 3mL aproximadamente de
aire atrapado en la probeta. El tapón de la varilla tiene que tocar el fondo
del vaso precipitado, no la probeta.
 Si el agua del vasoprecipitado no cubre completamente la probeta, se
sigue echando agua hasta que lo haga.
 Se coloca el termómetro digital en la pinza de madera y esta se coloca
sobre el vaso precipitado.
 Colocar la rejilla sobre el trípode, prender el mechero y ponerlo debajo del
trípode.
 Poner el vaso precipitado sobre el trípode y calentar hasta los 78°C
 Una vez que llegue a las 78°C se apaga el...