PRÁCTICA 3 PRESIÓN DE VAPOR DE UN LÍQUIDO

PRÁCTICA 3 PRESIÓN DE VAPOR DE UN LÍQUIDO

Nicolás Pardo García 1.005.087.616

Leonardo Frasser 1.152.453.225

Grupo 5

Fecha: junio 25 de 2022

Presentado a: César F. Ibargüen Becerra

Laboratorio de Fisicoquímica

Ingeniería de materiales.

1. Objetivos:

• Determinar la presión de vapor de un líquido puro a diferentes temperaturas.
• Calcular el calor de vaporización, empleando la ecuación de Clausius-Clapeyron
• Calcular el valor de ∆E y ∆H de combustión de la muestra problema en kJ.mol-1 y evaluar el porcentaje de error para el cálculo de ∆Hcomb

2. Resumen

Esta práctica se realiza con el fin de establecer los métodos adecuados y necesarios para poder calcular la presión de vapor de una muestra liquida (isopropanol) y así poder replicar dicho procedimiento, en futuros estudios con el fin de valorar el Índice de Peligrosidad (Ip) de una sustancia, el cual  está determinado por el cociente entre la Presión de Vapor de la sustancia y su CMP (Concentración Máxima Permitida) en condiciones estándar (25 ºC y 1 atm), por lo que esta propiedad nos permite analizar la viabilidad del uso de una sustancia para actividades determinadas, debido a que indica la probabilidad de que la misma se volatilice.

Para determinar la presión de vapor de un líquido a diferentes temperaturas debemos hacer el montaje que aparece en la guía de laboratorio correspondiente a esta práctica y también tener presente las recomendaciones e instrucciones para manejar correctamente la llave de triple paso. En primer lugar, calentar el sistema hasta que la sustancia empiece a ebullir y el vapor llegue al condensador momento en el cuál se debe apagar la fuente de calor y se debe dejar enfriar el sistema hasta que el líquido del bulbo A pasa a las dos ramas del manómetro B y los niveles en ellos sean iguales, encender la bomba de vacío y cambiar la posición de la llave triple de la dos a la tres y medir el cambio de altura en la columna de mmHg. Luego se debe enfriar el sistema (llevar llave de paso triple de 3 a 2)

Luego se repite este procedimiento hasta tener 10 datos más y luego se debe repetir este mismo experimento. A continuación, se presentan conceptos teóricos y los resultados obtenidos en esta experiencia:

Aspectos teóricos.

Un gas en equilibrio con el líquido que lo formó se conoce como vapor. Después de un lapso de tiempo, el número de moléculas que sale de la superficie del líquido es igual al número de moléculas que regresa al líquido, alcanzando un equilibrio dinámico y este solo depende de la temperatura. A mayor temperatura aumenta el número de moléculas que tienen velocidad mayor promedio. Por lo que será mayor el número de moléculas que se evaporan; a temperatura más elevada las moléculas gaseosas se mueven mucho más rápido. Si el recipiente es cerrado, trae como resultado una presión mayor que las moléculas gaseosas ejercen sobre las paredes del recipiente.

La presión que se mide en el manómetro en el espacio encima del líquido se conoce como presión de vapor del líquido. La presión de vapor del líquido a una cierta temperatura es la presión del vapor en equilibrio con el líquido a esa temperatura. Es independiente del espacio sobre el líquido y del volumen del líquido. Si aumenta el espacio encima del líquido, se evaporan más moléculas para alcanzar una misma presión de vapor, a cada temperatura, la presión de vapor en términos de la temperatura muestra un comportamiento exponencial.

La ecuación de clapeyron es fundamental para una relación de equilibrio entre dos fases de una sustancia pura y expresa la dependencia cuantitativa de la temperatura de equilibrio con la presión o la variación de la presión de equilibrio con la temperatura.

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3. Datos, cálculos y resultados.

EXPERIMENTO 1

Tabla 1. Temperatura en °C y K, y el Δh experimento 1.

EXPERIMENTO 2

Tabla 2. Temperatura en °C y K, y  Δh experimento 2.

• A continuación, se presentan los datos y cálculos necesarios para determinar la presión de vapor de un líquido a diferentes temperaturas para los dos experimentos.

EXPERIMENTO 1

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Tabla 3. Temperatura K, Δh, ln P, 1/T (K) del experimento 1.

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Gráfico 1.  1/T (K) vs. Ln P

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Gráfico 2. Ln P vs. 1/T (K)

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Gráfico 3. ln P vs. 1/T (K)

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El porcentaje de error lo hallamos comparando este valor con el valor de calor de combustión teórico del isopropanol.

EXPERIMENTO 2

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