Equilibrio Liquido-vapor

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MEXICO

FACULTAD DE QUÍMICA

Laboratorio de equilibrio y cinética

Practica: 1 EQUILIBRIO LÍQUIDO-VAPOR

“PRESIÓN DE VAPOR Y ENTALPÍA DE VAPORIZACIÓN DEL AGUA.”

OBJETIVO GENERAL

Comprender e interpretar el significado de las variables termodinámicas involucradas en la ecuación de Clausius-Clapeyron, para aplicarlas en la determinación de la entalpía de vaporización de una sustancia.

OBJETIVOS PARTICULARES

a. Determinar valores de presión de vapor del agua a distintas temperaturas, para representar y describir la relación que se presenta entre ambas variables.

b. Calcular la entalpía de vaporización del agua a partir de los datos experimentales y obtener los parámetros de la ecuación de Clausius-Clapeyron.

PROBLEMA

Determinar la entalpía de vaporización del agua.

HIPÓTESIS

Al evaluar y determinar la presión del vapor de agua a diferentes temperaturas y asi describir la relación que se guarda entre estas variables (P y T) podremos obtener la entalpia de vaporización del agua.

INTRODUCCIÓN

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.

La evaporación del agua es un ejemplo de cambio de fase de líquido a vapor. Los potenciales químicos de las fases α (líquido) y β (vapor) son funciones de la temperatura T y la presión P y tienen el mismo valor

μα(T, P)= μβ(T, P)

A partir de esta igualdad y empleando relaciones termodinámicas, se obtiene la ecuación de Clapeyron.

CUESTIONARIO PREVIO

1. Describir a qué se refieren los equilibrios físicos y qué características termodinámicas los definen.

Se dice que está en equilibrio cuando la presión y la temperatura son constantes y uniformes en toda la fase . En un cambio de estado, las transformaciones estarán en equilibrio a temperatura y presión constantes cuando las energías libres molares de las sustancias sean idénticas en ambas fases.

2. Indicar cuál es la diferencia entre un gas y un vapor.

La diferencia está en que un vapor puede convertirse en un líquido aumentando suficientemente la presión, mientras que un gas no puede convertirse en un líquido a presión alguna si además no se le enfría.

Por encima de esta temperatura crítica la sustancia es un gas y no puede licuarse (transformarla en un líquido) por compresión. Por debajo de esa temperatura crítica, esa misma sustancia se puede pasar al estado líquido aumentando la presión y se la llama vapor.

3. Explicar qué es la

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