fisico quimica

Universidad de Los Andes
Facultad de Ingeniería
Escuela de Ingeniería Química
Departamento de Química Industrial y Aplicada


































Última revisión: Noviembre 2010
Escuela de Ingeniería Química
Facultad de Ingeniería
Universidad de los Andes - Mérida
PRACTICA N 1
EQUILIBRIO LIQUIDO-VAPOR : PRESION DE VAPOR
Construcción dela curva Presión de Vapor-Temperatura
para el Agua por el Método Dinámico

OBJETIVOS
El objetivo de este experimento es medir la presión de vapor de una sustancia pura (agua) por un método dinámico, en el intervalo de temperaturas de 50°C a 95°C aproximadamente. Se desea además calcular el calor de vaporización aproximado a partir de los datos de presión de vapor y estudiar el efecto quetiene sobre la presión de vapor la adición de un soluto no volátil.

INTRODUCCION TEORICA
La presión de vapor de un líquido (*) cambia con la temperatura en forma aproximada de acuerdo con la ecuación de Clausius-Clapeyron:(1)
en la cual Hv es el calor molar de vaporización.
Si se supone que el calor de vaporización es independiente de la temperatura, la integración de la ecuación (1) conduce a las ecuaciones:
(2)

(3)
Se puedeusar cualquiera de estas dos ecuaciones para calcular el calor de vaporización a partir de datos de presión de vapor. La ecuación (2) puede aplicarse representando el logaritmo de la presión de vapor frente al recíproco de la temperatura absoluta. El calor de vaporización se puede calcular a partir de la pendiente de esta línea. También se puede calcular Hv con la ecuación (3) sustituyendo en ella,pares de datos -T, suponiendo que estén suficientemente separados.
Además de la temperatura, la presencia de un soluto puede afectar notablemente la presión de vapor, tal como demostró Raoult al considerar soluciones diluidas con solutos no volátiles y encontrar que la presión de vapor disminuye según:(4)
donde  es la presión de vapor de la solución y x representa la fracción molar del solvente, la cual se hace menor que la unidad por la presencia del soluto. Es importante señalar que deben considerarse como soluto todas las especies presentes en solución. Así por ejemplo, si se agrega al agua un electrolito fuerte, las especies fónicas provenientes de su disociación deberán considerarse comosolutos independientes en el cálculo de x.

Figura 1.- Equipo para la determinación de la presión de vapor por el método dinámico. A, balón de ebullición. B, termómetro. C, manta de calentamiento D, conexiones de agua para el refrigerante. E, manómetro de rama abierta. F, balón regulador. G, válvula. H, conexión para realizar vacío.

En este experimento se medirá la presión de vapor delagua y de una salmuera (NaCl al 10%) en un intervalo de temperaturas de unos 50°C a 95°C, determinando el punto de ebullición para valores seleccionados de presión. El proceso consiste en imponer al agua una presión definida y medir el punto de ebullición, lo que se conoce como "método dinámico". este procedimiento contrasta con el método estático, en el que se mide la presión para temperaturaselegidas arbitrariamente.

APARATOS Y REACTIVOS
Equipo para medir la presión de vapor como el que se indica en la Figura 1; termómetro de 0° a 100°C; manta de calentamiento; bomba de vacío; 3 perlas de vidrio para regular la ebullición; Nacl al 10%; agua destilada.
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
El aparato que se va a utilizar se representa en la Figura 1. El calentamiento se hace de mejor modo con...