Presionde Vapor

CALOR DE VAPORIZACION

FUNDAMENTO TEORICO:
El calor de vaporización se define como la La entalpía de vaporización o calor de vaporización es la cantidad de energía necesaria para que la unidad de masa (kilogramo, mol, etc.) de una sustancia que se encuentre en equilibrio con su propio vapor a una presión de una atmósfera pase completamente del estado líquido al estado gaseoso. Se representapor ∆Hv, por ser una entalpía. El valor disminuye a temperaturas crecientes, lentamente cuando se está lejos del punto crítico, más rápidamente al acercarse, y por encima de la temperatura crítica las fases de líquido y vapor ya no coexisten. Generalmente se determina en el punto de ebullición de la sustancia y se corrige para tabular el valor en condiciones normales.
Regla de Trouton: en 1884,Trouton encontró, para la mayoría de líquidos, la relación entre la entalpia molar de vaporización y la temperatura normal de ebullición (∆HvT) era aproximadamente 92JK-1mol-1 o 21calK-1. Se sabe que ∆Hv°T=∆Sv°, es decir, la relación de Trouton es una medida de aumento del desorden al tomar 1 mol de partículas empaquetados en el estado liquido y separarlas en el estado gaseoso. Algunos líquidos,como el agua presentan relaciones ∆HvT elevadas.
OBJETIVOS:
Determinación del calor de vaporización del agua.
EQUIPO:
* Fuente de energía
* Voltímetro de 0-150 voltios
* Amperímetro de 0-5 amperios
* Reóstato
* Refrigerante
* Termo de medio litro
* Cronometro
SUSTANCIA:
* Agua destilada
PROCEDIMIENTO:
1. El frasco dewar se llena a sus dos terceras partes desu volumen con el líquido problema y se monta el equipo. El tapón no debe tener escape. Se cierra el circuito y la corriente se ajusta para que la destilación sea uniforme (una gota/seg).

2. Después de calentar unos 25 ml de destilado, el sistema alcanza equilibrio térmico. El erlenmeyer se reemplaza por una probeta de peso tarado y se mide el tiempo que tarda en destilar 25 ml de liquido,se para el cronometro se quita la probeta y se pesa. Anotar la lectura de la corrienteI1,V1,t1y el peso de la sustancia W1.

3. El experimento se repite utilizando una corriente V2 anotar el I2 y el t2 que tardo en destilar un peso W2 del liquido.
4. La cantidad de calor necesaria para vaporizar el liquido Q , mas la perdida de q por el aparto esta dado por la relación:

V.I.t4.18=Q-q…(1)
Q=w.∆HvM …(2)
q=C.t …(3)

Donde:
V=voltaje en voltios
t=tiempo en segundos
w=peso del líquido destilado en gramos
∆Hv= calor de vaporización calmol
M=peso molecular
C=perdida de calor por el aparato en calmol

CALCLULOS
1. De las determinaciones a dos distintas corrientes, obtener dos ecuaciones simultáneas y eliminar C. Evaluar ∆Hv.
V.I.t4.18=Q-q …(1)
Q=w.∆HvM…(2)
q=C.t …(3)

Donde:
V=voltaje en voltios
t=tiempo en segundos
w=peso del líquido destilado en gramos
∆Hv= calor de vaporización calmol
M=peso molecular
C=perdida de calor por el aparato en calmol
Reemplazando 2 y 3 en 1

V1 . I1. t14.18=w1∆HvM-C.t1t2
V2 . I2. t24.18=w2∆HvM-C.t2t1
V1 .I1.t1.t2-V2.I2.t2.t14.18=w1∆Hvt2-w2∆Hvt1M
t1.t2(V1 .I1-V2 .I2)4.18=∆Hv(w1t2-w2t1)M∆Hv=t1.t2M(V1 .I1-V2 .I2)4.18(w1t2-w2t1)

2. De la ecuación de Trouton, calcular el punto de ebullición del líquido. Compara su resultado con el de literatura.
La regla de Trouton es aproximada o se puede afirmar que para sustancias no asociadas y de masa molecular próximo a 100°C y temperatura de ebullición no muy elevada, el valor del cociente ∆HvT es 21.
La regla no se cumple para sustanciascuyas moléculas forman puentes de hidrógeno (son sustancias con partículas fuertemente asociadas en el estado líquido, es decir, con un estado liquido anormalmente ordenado).
SUSTANCIA | ∆Hv(calmol) | Te(K) | ∆HvT |
H2O | 9700 | 373 | 26.0 |
(a)

3. Explicar sus resultados:
DATOS | V | I(A) | m(g) | t(seg) |
Medición 1 | 7.5 | 3.38 | 7.865 | 840 |
Medición 2 | 6 | 2.64 | 3.835 |...