Presión de vapor

Datos experimentales

Tabla 1: Presiones de vapor y temperaturas para el agua:

Temperatura (ºC) Presión(mmHg)
(Ascendente) Temperatura(ºC) Presión(mmHg)
(Descendente)
41 56 85 526
57 150 81442
68 229 75 365
77 357 70 286
84 560 64 208
89 562 56 130
---- ---- 39 54

Tablas de datos gráficos:

Tabla 2: Gráfico 1. Ln P vs. 1/T para el agua:

LnP 4,03 5,01 5,43 5,88 6,33 6,336,27 6,09 5,90 5,66 5,34 4,87 3,99
1/T (K-1) x10 -3 3,18 3,03 2,93 2,86 2,80 2,76 2,79 2,82 2,87 2,92 2,97 3,04 3,21




Muestra de cálculos:

Punto de ebullición tabulado = 100 ºC a 760 mmHgPunto de ebullición a la presión de trabajo = 95,14 ºC a 632,1 mmHg
Para hallar z de los vapores saturados de agua utilizaremos el gráfico de z vs Tr del Shoemaker mostrado en la (fig. 1)Fig. 1. Factor de compresibilidad z de vapores saturados como función de la temperatura reducida Tr para el agua, el benceno y el n-heptano

Calculamos una Tr para cada temperatura de ebullición a lascorrespondientes presiones para hallar dos valores de z que emplearemos luego para determinar las entalpias de vaporización
T = 100 ºC + 273,15 ºK/ºC = 373,15 ºK
Tc = 648 ºK
Tr = 373,15ºK / 648ºK= 0,576 para esta Tr el valor de
z = 0,984 a 100 ºC
A 95,14 ºC z = 0,985
Por regresión lineal tenemos que:
lnP = -5543,6ºK * 1 / T + 21,75
De donde el valor de la pendiente es:
Pendiente =-∆Hv / Rz
Por lo tanto:
-∆Hv = Pendiente * R * z = - 5543,6ºK * 8,314 cal/ºK mol * 0,984
∆Hv = 45,35 KJ/mol a 100 ºC
∆Hv = 45,40 KJ/mol a 95,14 ºC

Resultados:

Reactivo: ∆Hv (KJ/mol) a760 mmHg ∆Hv (KJ/mol) a 632,1 mmHg
Agua 45,35 45,40

Discusión de los resultados:

Se calculó para el líquido la entalpía de vaporización a la presión de trabajo en el laboratorio y a la presiónde una atmósfera. Para ello buscamos los valores de z a las diferentes temperaturas de ebullición del líquido en dichas presiones.
Obteniéndose los siguientes valores: a 100 ºC y 760 mmHg el Hv es...