Equilibrio liquido-vapor

Informe

Práctica No.1
Equilibrio Líquido-Vapor
Presión de vapor y Entalpía de vaporización del Agua

EQUILIBRIO LÍQUIDO-VAPOR, PRESIÓN DE VAPOR Y ENTALPÍA DE VAPORIZACIÓN DEL AGUA

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

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

DATOS, CÁLCULOS Y RESULTADOS

Tabla 1.Evento | T (ºC) | Vexpe-rimental (mL) | T (K) | Vaire calculado (mL) | Vvapor calculado (mL) | Y (aire) | Y (vapor) | Pparcial aire (mmHg) | Pvapor agua (mmHg) | 1/T | ln Pvapor |
1 | 73.4 | 25.0 | 346.55 | 13.32 | 11.68 | 0.53 | 0.47 | 312.26 | 273.74 | 2.886X10-3 | 5.612 |
2 | 71.6 | 23.5 | 344.75 | 13.25 | 10.25 | 0.56 | 0.44 | 330.46 | 255.54 | 2.901X10-3 | 5.543 |
3 | 71.8 | 22.5 | 344.95| 13.26 | 9.24 | 0.59 | 0.41 | 345.35 | 240.65 | 2.899 X10-3 | 5.483 |
4 | 69.8 | 22.0 | 342.95 | 13.18 | 8.82 | 0.60 | 0.40 | 351.15 | 234.85 | 2.916 X10-3 | 5.459 |
5 | 68.8 | 21.0 | 341.95 | 13.14 | 7.86 | 0.63 | 0.37 | 366.80 | 219.20 | 2.924 X10-3 | 5.390 |
6 | 67.9 | 20.0 | 341.05 | 13.11 | 6.89 | 0.66 | 0.34 | 384.13 | 201.87 | 2.932 X10-3 | 5.308 |
7 | 66.9 | 20.0 | 340.05 | 13.07| 6.93 | 0.65 | 0.35 | 383.00 | 203.00 | 2.941 X10-3 | 5.313 |
8 | 65.3 | 18.5 | 338.45 | 13.01 | 5.49 | 0.70 | 0.30 | 412.11 | 173.89 | 2.955 X10-3 | 5.158 |
9 | 64.9 | 18.0 | 338.05 | 12.99 | 5.01 | 0.72 | 0.28 | 423.05 | 162.95 | 2.958 X10-3 | 5.093 |
10 | 55.9 | 16.0 | 329.05 | 12.65 | 3.35 | 0.79 | 0.21 | 463.26 | 122.74 | 3.039 X10-3 | 4.810 |
11 | 52.9 | 15.5 | 326.05 | 12.53 |2.97 | 0.81 | 0.19 | 473.85 | 112.15 | 3.067 X10-3 | 4.720 |
12 | 49.7 | 15.0 | 322.85 | 12.41 | 2.59 | 0.83 | 0.17 | 484.84 | 101.16 | 3.097 X10-3 | 4.617 |
13 | 45.4 | 14.0 | 318.55 | 12.25 | 1.75 | 0.87 | 0.13 | 512.55 | 73.45 | 3.139 X10-3 | 4.297 |
14 | 38.3 | 13.0 | 311.45 | 11.97 | 1.03 | 0.92 | 0.08 | 539.67 | 46.33 | 3.211 X10-3 | 3.836 |
15 | 33.6 | 12.5 | 306.75 | 11.79 | 0.71 |0.94 | 0.06 | 552.79 | 33.21 | 3.260 X10-3 | 3.503 |
16 | 31.0 | 12.5 | 304.15 | 11.69 | 0.81 | 0.94 | 0.06 | 548.10 | 37.90 | 3.288 X10-3 | 3.635 |
17 | 30.0 | 12.5 | 303.15 | 11.65 | 0.85 | 0.93 | 0.07 | 546.30 | 39.70 | 3.299 X10-3 | 3.681 |
18 | 26.6 | 12.0 | 299.75 | 11.52 | 0.48 | 0.96 | 0.04 | 562.68 | 23.32 | 3.336 X10-3 | 3.149 |
19 | 21.0 | 11.5 | 294.15 | 11.31 | 0.19 | 0.98 |0.02 | 576.18 | 9.82 | 3.400 X10-3 | 2.285 |

Algoritmo de cálculo

T(K)=T(ºC)+273.15
73.4 + 273.15 = 346.55K

Vaire calculado (mL) = V1T2 donde : V1 = 10.5mL , T1= 273.15 K,
T1 T2 es la T(K) experimental
Vaire calculado (mL) = (10.5mL)(346.55 K) = 13.32 mL273.15 K

Vvapor calculado (mL)= Vexperimental – Vaire calculado
Vvapor calculado (mL)= 25.0 mL – 13.32 mL = 11.68 mL

Yaire = Vaire calculado
Vexperimental
Yaire= 13.32 mL / 25 mL = 0.53

Yvapor = Vvapor calculado
Vexperimental
Yvapor= 11.68 mL / 25 mL = 0.47

Pparcial aire = (Yaire) (Ptotal)donde Ptotal = 586mmHg
Pparcial aire =(0.53) (586mmHg) = 312.26mmHg

Pparcial vapor = (Yvapor) (Ptotal)
Pparcial vapor = (0.47) (586mmHg) = 273.74mmHg

Inverso de temperatura T-1
Inverso de temperatura= (346.55 K)-1 = 2.886X10-3 K-1

Logaritmo natural de presión de vapor ln Pvapor
Logaritmo natural de presión de vapor = ln (273.74mmHg) = 5.612

GRÁFICOS...