fisicoquimica

Instituto Tecnológico de Durango


Fisicoquímica
Departamento de ingenierías
Química y Bioquímica

REPORTE DE PRÁCTICA:
Determinación del cambio de entalpia de evaporación
Integrantes del equipo:
Vázquez Gutiérrez Jonhatan Pierre
Vázquez Gutiérrez Jairo Iovany
Ojeda serna Irving Efrén
Salas Alberto


INTRODUCCION:
Supongamos que tenemos un sistema formado por una fase líquida yuna fase vapor de una determinada sustancia pura y que ambas fases se encuentran en equilibrio, es decir que el número de moléculas que abandonan el líquido y retornan a él por unidad de tiempo es el mismo. Existe una ecuación diferencial que se puede aplicar a todos los equilibrios de fase y que se conoce como ecuación de Clapeyron. En el caso particular de un equilibrio líquido-vapor, si setrabaja a una temperatura alejada de la temperatura crítica, temperatura a partir de la cual ya no existen diferencias entre líquido y vapor, se puede suponer que el volumen de la fase gas es mucho mayor que la de la fase líquida. Además si la presión de vapor no es muy alta, podemos suponer que la fase vapor se comporta como un gas ideal y cumple la relación P V = nRT. Cuando se imponen ambascondiciones a la ecuación de Clapeyron se obtiene la ecuación de Clausius-Clapeyron,
(1)
Donde:
R es la constante de los gases ideales
T la temperatura absoluta del sistema
P la presión de vapor
Hv la entalpía o calor de vaporización molar de la sustancia.

Presión de vapor es la presión ejercida por el vapor saturado que está en equilibrio con el líquido a unatemperatura dada; su valor depende de la naturaleza del líquido y la temperatura (a medida que aumenta la temperatura, aumenta la presión de vapor).
Entalpía de vaporización es la energía que hay que comunicar a las moléculas de la fase líquida para que pasen a la fase gas. La integración indefinida de la Ecuación (1) bajo la suposición de que Hv es constante en el intervalo de temperaturas y presionesde trabajo, da como resultado

Si, efectivamente,Hv fuera constante, la representación gráfica de ln P frente a 1/T debería ser una línea recta con pendiente Hv=R. En ese caso, determinando la pendiente se puede calcular Hv. Para construir la gráfica es necesario determinar la presión de vapor del líquido a diferentes temperaturas.
Esto se puede hacer de forma sencilla realizando experimentosen los que el líquido se lleva a ebullición. Dichos experimentos se basan en el hecho de que el líquido alcanza el punto de ebullición cuando la presión de vapor es igual a la presión externa impuesta sobre el líquido. De este modo, si se fija la presión externa, se calienta el líquido, y se mide la temperatura cuando éste comience a ebullir tendremos datos de la temperatura y la presión de vaporcorrespondiente (ya que ésta no será más que la presión externa impuesta experimentalmente).






OBJETIVO:
Aprovechar los valores obtenidos tanto de la Presión como de la temperatura para determinar el cambio en la entalpia de evaporación del agua
MATERIAL Y EQUIPO:
Un prototipo elaborado por alumnos de la carrera que consta de:
El aparato consta de:
una bomba de vacío.
unmanómetro de mercurio abierto en un extremo y conectado por el otro extremo al interior del sistema para medir la diferencia de presión del sistema con la presión atmosférica.
un sistema de gomas que conectan todos los elementos del montaje.
unas trampas para evitar que el vapor generado pueda pasar por accidente a la bomba o al manómetro.
una llave que conecta la bomba de vacío al sistema.
una llavepara dejar pasar aire del exterior al sistema y así variar la presión de éste
una manta calefactora.
un matraz de fondo redondeado que contiene el líquido puro al que se le quiere determinar la entalpía de vaporización y un agitador magnético.
un termómetro de mercurio para medir la temperatura del sistema.
un serpentín conectado al grifo de agua y que se utiliza para enfriar el vapor...