estudiante

DETERMINACION DEL CALOR DE VAPORIZACION DEL AGUA

Laboratorio de Físicoquimica
Abraham Serruya y César Marín
(2003)
Introducción

En los cambios de fases se cumple la condición de equilibriomaterial, dada en función del potencial químico de la sustancia que modifica su estado al pasar de una fase  a una , así, los potenciales químicos deben ser iguales en el equilibrio,


para unasustancia pura se cumple, , la ecuación para el equilibrio de fases se modifica quedando, , la energía libre de Gibbs puede escribirse como, .
Por lo tanto la pendiente de la línea de equilibrioentre dichas fases en un diagrama P-T, vendrá dada por (se deja al estudiante el desarrollo riguroso de las ecuaciones presentadas en esta guía):


donde y son la variación de entropía molar delcambio de fase y el volumen molar del cambio de fase, respectivamente. Para cambios de fase reversibles la variación de entropía depende del calor del cambio de fase, quedando la ecuación:



Laexpresión anterior se conoce como ecuación de Clapeyron, y permite determinar la dependencia de la presión en función de la temperatura para los distintos equilibrios en los diagramas de fases. Suintegración dependerá de las condiciones del cambio de fase que se estudia, en esta práctica, es nuestro interés el equilibrio líquido  gas, así el volumen del cambio de fase puede considerarse, al suponercomportamiento ideal del vapor, como , sustituyendo en la ecuación de Clapeyron, separando variables e integrando se obtiene:


de esta expresión se deduce que una representación del logaritmoneperiano de la presión en función del inverso de la temperatura presenta una dependencia lineal cuya pendiente es y su intersecto corresponde al valor de . Este es un método para la determinación decalores de vaporización y sublimación. En realidad la entalpía de vaporización o ebullición es razonablemente constante en un intervalo estrecho de temperaturas.

La ecuación de Clapeyron no debe...