Practica 5 Influencia De La Presion Sobre El Punto De Ebullicion

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA
“ESIME ZACATENCO”


LABORATORIO DE QUIMICA APLICADA
PRACTICA 5
INFLUENCIA DE LA PRESION SOBRE EL PUNTO DE EBULLICION

PRACTICA 5
INFLUENCIA DE LA PRESION SOBRE EL PUNTO DE EBULLICION

UNIDADES DE MEDIDA

Grupo: Equipo:

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PROFESORAPROFESORA

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OBJETIVO: Determinar experimentalmente la temperatura de ebullición del agua a diferentes presiones. Comprobar la ecuación de Clausius-Clapeyron mediante el cálculo de la temperatura correspondiente a las diferentes presiones del vapor y compararla con la temperatura experimental respectiva.
MARCO TEÓRICO
ELEVACION DEL PUNTO DE EBULLICION

Elpunto normal de ebullición es la temperatura a la cual la presión de vapor de un líquido es igual a una presión externa de 760 mm de Hg. El punto de ebullición de una disolución, de un soluto no volátil, es más alto que el del disolvente puro, debido al hecho de que el soluto hace disminuir la presión de vapor del disolvente. Esto puede comprobarse observando las curvas de la figura 3.

FIG.3. Elevación del punto de ebullición del disolvente debido a la adición de un soluto (no a escala).
La curva de la presión de vapor de la disolución esta por debajo de la del disolvente puro, y la temperatura de la solución debe elevarse hasta un valor por encima de la del disolvente, con el fin de alcanzar el punto normal de ebullición. La elevación del punto de ebullición se representa en lafigura por T - To = DTe. La relación entre la elevación del punto de ebullición DTe y el descenso de la presión de vapor, Dp = pº - p, es aproximadamente constante a esta temperatura de 100 ºC, y, por tanto:

Además, puesto que pº es una constante, la elevación del punto de ebullición puede considerarse proporcional a Dp/pº, que es el descenso relativo de la presión de vapor. Pero como, según laley de Raoult, este descenso relativo de la presión de vapor es igual a la fracción molar del soluto, tendremos, por tanto:
                                                DT e = kX2.                        [12]
Y puesto que la elevación del punto de ebullición depende sólo de la fracción molar del soluto, aquélla será también una propiedad coligativa.

 En disoluciones diluidas, X2 esaproximadamente igual a
                              m/ (1000/M1)       (ecuación [ 8 ] )
y la ecuación [12] puede escribirse:
[13]
en la que a DTe se la conoce como ascenso del punto de ebullición, y Ke se denomina constante de elevación molal o constante ebulloscópica, que, como se indica en la tabla 1, tiene un valor característico para cada disolvente, y puede considerarse como la elevación delpunto de ebullición de una disolución ideal que sea 1 molal ; o dicho de otro modo, Ke es la razón de la elevación del punto de ebullición y la concentración molal de una disolución muy diluida, para la cual la solución es aproximadamente ideal.
La discusión anterior constituye un razonamiento plausible que conduce a la ecuación de la elevación del punto de ebullición. Sin embargo, la ecuación [13]se deduce de forma más satisfactoria aplicando la ecuación de Clapeyron
La ecuación de Clapeyron se puede escribir de la forma siguiente:

Vv  y V1 son el volumen molar del gas y del líquido respectivamente, Te es la temperatura de ebullición del disolvente y DHv  es el calor molar de vaporización. Como V1 es despreciable frente a Vv,  la ecuación se transforma en:

y Vv, volumen de ,1 molde gas, se puede sustituir por RTe/pº, con lo que se obtiene:

o también reemplazando el descenso relativo de la presión de vapor Dp/pº por m/(1 000/M1) según la ecuación aproximada (ecuación [ 10]), en donde w2/M2 = m, y w1 - 1 000, la fórmula anterior se transforma en:

siendo k, en la ecuación [12], igual a RTe2/DHv  y Ke = RTe2M1/1000DHv.
Para el agua a 100 ºC, Te = 373,2 ºK, DHv  = 9...