Termodinamica lab 1


Universidad de Chile
Facultad de Ciencias
Departamento de Química
Carrera: Licenciatura en Cs. Con mención en Química









“Informe del laboratorio N°1”
“Determinación de la presión de vapor y la entalpía de vaporización del agua”.








Introducción
Para comprender más de lo tratado en el laboratorio, se debe conocer en que consiste la presión, su entalpía devaporización y su entropía y sus fórmulas, las cuales serán aplicadas posteriormente para obtener los resultados necesarios.
La presión de vapor es la presión de la fase gaseosa sobre la fase líquida en un sólido o en un líquido, para una temperatura determinada, donde la fase líquida y el vapor se encuentran en un equilibrio dinámico, es decir, puede ser tanto líquido como gaseoso, esos estados seencuentran en equilibrio.
También la entalpia de vaporización que es la energía necesaria para separar moléculas de la fase líquida y moverlas a la fase gaseosa a temperatura constante, esto está determinado por la relación Clausius-Clapeyron.
Finalmente, la entropía de vaporización consiste en una medida del orden (o desorden) de un sistema o de la falta de grados de restricción en fasegaseosa.
Ahora, las ecuaciones utilizadas para determinar el valor experimental de cada aspecto, son las siguientes:
En este caso tomando aire y el agua tienen un comportamiento de gas ideal, utilizaremos la ecuación de estado del gas ideal:
PV= nRT ecuación (1)

Debido a que en este experimento se tiene una mezcla de gases,compuesta por los gases del aire y los gases del vapor de agua, lo que dará una presión total del sistema, por lo que hablaremos de presión parcial, es decir la ley de Dalton:
Ptotal = Paire +Pagua ecuación (2)
Para determinar la entalpía de vaporización, se utilizará la ecuación de Clausius-Clapeyron:Ln P = -ΔHvap /RT + ΔSvap/R ecuación (3)

Siendo el valor teórico de ΔHvap de agua, que es 9,702 Kcal/mol, por lo que conociendo nuestro valor, puede ser relevante para obtener el porcentaje de error y determinar la exactitud de nuestros datos obtenidos.




2. Materiales yprocedimientos.
2 a. Materiales
Agua.
Depósito de plástico.
Mechero.
Hielo.
Pinzas de madera.
Probeta de 10 mL.
Trípode.
Rejilla de asbesto.
Vaso precipitado de 1000 mL.
Baqueta.
Termómetro
Elástico.
2b. Procedimiento
Llenar el vaso precipitado de tal manera que la probeta sumergida dentro del vaso quede tapada, estaprobeta se introduce boca abajo con 80 ml de agua aproximadamente dejando 2 ml de aire.
Se debe montar el sistema, de tal forma que la probeta quede boca abajo y amarrada por medio de elásticos a la varilla, la cual en un extremo tiene un corcho. Una vez realizado esto se debe llenar la probeta, pero dejando una burbuja de 2 mL aproximadamente, paralelamente se llena el vaso precipitado hasta lamitad de su capacidad y se procede a sumergir la probeta boca abajo sin que entre aire al interior de ella, para luego terminar de llenar el vaso precipitado hasta que quede completamente sumergida la probeta. Y realizado esto poner el termómetro con la ayuda de la pinza sin que este toque las paredes, poner el trípode, la rejilla de asbesto y empezar a calentar el vaso con el mechero.
Se debecalentar el agua hasta los 80°C y agitando con la varilla el agua para que el termómetro registre la temperatura real, una vez alcanzada esta temperatura apagar el mechero y registrar el volumen del gas a esta temperatura y cada 5°C hasta llegar a una temperatura de 40°C. Ya realizado esto agregar hielo al agua con el fin de que baje de temperatura bruscamente hasta que llegue a una temperatura...