LABORATORIO DE EQUILIBRIO QUÍMICO

          UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO[pic 1][pic 2]

FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES

CUAUTITLÁN

LABORATORIO DE EQUILIBRIO QUÍMICO

PROFESORES

Roberto Mejía Olvera

Manuel Paz

Actividad experimental 3

“Equilibrio líquido-vapor de un

componente puro ”

Equipo 4

Ángeles Díaz de León Itzel

Bravo Zavala Adolfo Ethian

Hernández Sánchez Hugo

Soberanes López Jhonatan Benjamín

Soto Rojas Griselda Natali

INGENIERÍA QUÍMICA                                            Semestre 2019-2

Grupo: 2251 B/D                                 

Fecha de entrega: 25 de Marzo de 2019

OBJETIVOS

• Determinar la presión de vapor, aplicando la ecuación del gas ideal.
• Aplicar la ecuación de Clausius-Clapeyron al equilibrio líquido-vapor.
• Determinar los parámetros de la ecuación de Antoine.

INTRODUCCIÓN

En un sistema formado por un componente se suelen utilizar diagramas de fases para graficar su comportamiento termodinámico. En este tipo de sistemas se habla del equilibrio de fases, que sucede cuando el valor del potencial químico del componente en cada fase es igual. Cuando se establece el equilibrio en las fases esto implica definir la temperatura y la presión del sistema a la cual existen dos o tres fases simultáneamente.

La presión de vapor es la presión de la fase gaseosa o vapor de un sólido o un líquido sobre la fase liquida, para una temperatura determinada, en la que la fase liquida y el vapor se encuentra en equilibrio dinámico; su valor es independiente de las cantidades de líquido y vapor presentes mientras existan ambas. La presión de vapor de un líquido se relaciona con la temperatura por medio de la ecuación de Clausius-Clapeyron, sin embargo existen muchas ecuaciones que estudian esta propiedad de los fluidos, pero de todas maneras estas ecuaciones pueden referirse a la ecuación de Clapeyron:

Ln P2/P1=(DH/R)vaporización (1/T1-1/T2)

Esta ecuación mediante pasos matemáticos, puede convertirse en:

Ln Pvp=A+B/T

Y sus unidades son unidades de presión, por lo general mmHG o Pa

La ecuación Clausius-Clapeyron es una forma de caracterizar el cambio de fases entre un líquido y el sólido. En un diagrama P-T (presión-temperatura). La línea que separa ambos estados se conoce como curva de coexistencia.

La relación de Clausius Clapeyron da la pendiente de dicha curva. Matemáticamente se puede expresar como:

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En forma integrada valuada desde un estado 1 hasta un estado 2 se tiene que:

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Ecuación de Antoine
La correlación de Antoine (1888) es una ecuación hiperbólica que permite estimar la presión de vapor de una sustancia pura.

Ln (Pv)= A-B/T+C

donde: Pv es la presión del vapor del líquido puro, T es la temperatura (C°) y A, B y C son constantes de cada sustancia

Ecuación de Harlacher:
La correlación de Frost-Kalkwart-Thodos es una corrección de la ecuación de Antoine, le permite calcular de forma más precisa el valor de la presión de vapor

Ln (Pv) = A – B/T + C Ln (T) + D (Pv)/T2

DESARROLLO EXPERIMENTAL 

1. Materiales, equipo y reactivos

1. Procedimiento experimental

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RESULTADOS Y ANÁLISIS.

La presión atmosférica en la región del Valle de México, y específicamente en el municipio de Cuautitlán Izcalli, es de 585 mmHg o 0.769737atm.  Teniendo en cuenta eso, se procede a calcular moles de aire mediante la ecuación del gas ideal asumiendo que la presión de vapor del agua es despreciable con relación a la presión atmosférica a bajas temperaturas. Por tanto, se calcula naire a la temperatura más baja de la forma:

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