Presión de vapor y entalpia de vaporización del agua

Universidad Nacional Autónoma de México
Facultad de Química

Practica 1
“Presión de Vapor y Entalpia de Vaporización del Agua”

Fecha de Entrega: 18- febrero-10

Prof. Ana Elena Iñarritu

Lab. Equilibrio y Cinetica

Equipo No.

Integrantes:
Peña Alvarado Isaí
Silvestre Varela Diego
Sotero Rosas Nataly

Cálculos:
Vinicial= 14mL
Temperatura en grados K
T (K) = T (oC) + 273.15
T (K)= 70 oC +273.15=343.15 K

Volumen del aire calculado:
Vf=Vi TfTi

Volumen de vapor calculado:
VTotal = Vaire + Vvapor
Vvapor= VTotal – Vaire
Fracción parcial del aire
Y(aire)=V aireV total
Fracción parcial del vapor
Y(vapor)=V vaporV total
Presión parcial del aire:
P(aire)=V aire(P total)V total
Presión parcial del vapor de agua:
P(vapor)=V vapor(P total)V total

Resultados:
Tabla 1.
Evento | T/(oC) | T(K) |Vexp/(mL) | Vaire/(mL) | Vvap/(mL) | Yaire | Yvap | Pparcialaire/(mmHg) | Pvapagua/ (mmHg) | T-1 /K-1 | Ln Pvap |
1 | 70 | 343.15 | 26 | 16.33 | 9.67 | 0.62 | 0.37 | 362.7 | 216.45 | 0.00291 | 5.377 |
2 | 60.3 | 333.45 | 23 | 15.86 | 7.14 | 0.68 | 0.31 | 397.8 | 181.35 | 0.00299 | 5.20 |
3 | 52.4 | 325.55 | 21 | 15.49 | 5.51 | 0.73 | 0.26 | 427.05 | 152.1 | 0.00307 | 5.024 |
4 | 51.7 | 324.85| 19 | 15.46 | 3.54 | 0.81 | 0.18 | 473.85 | 105.3 | 0.00308 | 4.656 |
5 | 43.8 | 316.95 | 17 | 15.08 | 1.92 | 0.88 | 0.11 | 514.8 | 64.35 | 0.00315 | 4.164 |
6 | 25.8 | 298.95 | 15 | 14.22 | 0.78 | 0.94 | 0.05 | 549.9 | 29.25 | 0.00334 | 3.375 |
7 | 0 | 273.15 | 13 | 13 | 0 | 1 | 0 | 585 | 0 | 0.00366 | Lim x>o |

Grafica 1.

Grafica 2.

Análisis de resultados:

1.Indicar qué gases se encuentran confinados en la parte superior de la probeta entre 30 0C y 70oC.

R= Se encuentran confinados aire y un poco de vapor de agua, y a los 70° C se acumula una mayor cantidad de vapor de agua.

2. Señalar cuál es el gas dentro de la probeta cuando la temperatura es de 0°C y explicar cuál es la utilidad de esa determinación.

R=Al llegar a 0°C ya no se encuentra vaporde agua, ya que esa temperatura es la temperatura de congelación del agua. Y se utiliza para calcular el volumen de agua.

3. Explicar qué tipo de relación existe entre la presión de vapor y la temperatura, de acuerdo al comportamiento que se observa en el gráfico

R= Es una relación de tipo exponencial, ya que conforme una variable aumenta la otra aumenta de forma similar y al aplicar ellogaritmo natural se vuelve una recta.

4. Analizar qué tipo de relación se presenta entre el logaritmo natural de la presión de vapor del agua y el inverso de la temperatura absoluta (gráfico 2). Expresar la ecuación que describe el comportamiento de estos datos.

lnP= -∆HvaporizacionRT+C y= ln P m=-∆H(vaporizacion)R
x=1/T
b= C(constante de integración)
y = mx+b

5. Explicar qué información proporciona la pendiente de la ecuación establecida en el punto (4) e indicar sus unidades.

m= -4966 y equivale a:

m=-∆H(vaporizacion)R =J/molJ/Kmol= K por lo tanto sus unidades son Kelvin

6. Calcular la entalpía de vaporización del agua a partir de la pendiente del gráfico 2.

Si: m= -4966 K = -∆HvaporizacionR =∆H(vaporizacion)= R (4966)

∆H(vaporizacion)= 8.31JKmol4966K

∆H(vaporizacion)= 41.26kJmol

7. Comparar el valor de la entalpía calculada a partir de los datos experimentales con el reportado en la literatura y calcular el porciento de error. En caso de existir alguna diferencia, explicar a qué puede deberse.

∆H de vaporizacion del agua encontrado en la literatura: 40.79 KJ/mol

Valor exp-ValorteoValor teox 100 = 41.26-40.7940.79x100=1.15% error
Nuestro porcentaje de error fue muy bajo, el probable error que pudimos cometer durante la experimentación fue el de no medir bien los resultado obtenidos con los instrumentos de medición.

Conclusiones:

Peña Alvarado Isaí:

Con los datos obtenidos en cada una de las mediciones y determinado la presión en la probeta se construyo una grafica...