PRÁCTICA N° 6 EQUILIBRIO LÍQUIDO VAPOR – PRESIÓN DE VAPOR DEL AGUA

LABORATORIO DE TERMODINÁMICA I

 PRÁCTICA N° 6

EQUILIBRIO LÍQUIDO VAPOR –

PRESIÓN DE VAPOR DEL AGUA

Nombre: Ximena Salazar

                Leonel Sotalín

                Benancio Tipantaxi

                Gustavo Vintimilla

Semestre: Tercero

Paralelo:  P1

Profesor: Dra. Carolina Montero

Fecha de Entrega: 04-06-2019        

Quito – Ecuador

2018-2019

RESUMEN

DESCRIPTORES: MÍNIMO 4

PRÁCTICA # 6

EQUILIBRIO LÍQUIDO VAPOR – PRESIÓN DE VAPOR

1. OBJETIVO

1. Determinar la presión de vapor del agua a distintas temperaturas en un sistema.
2. Observar la dependencia de la presión de vapor con la temperatura.
3. Calcular la presión de vapor del agua con la ecuación de Antoine.

1. TEORÍA

1. Equilibrio líquido-Vapor.

A una temperatura y presión dadas, en un sistema de dos fases, el equilibrio termodinámico líquido - vapor se alcanza cuando los potenciales químicos de la sustancia son los mismos en ambas fases. El estado de equilibrio se da cuando la se llega a la presión de vapor. (Rajadell & Movilla, 2005)

1. Diagrama de fases del Agua.

Es la representación gráfica de la presión en función de la temperatura,  a la que la fase sólida, líquida y gaseosa del agua existen. En ésta representación se incluye la variación de presión de vapor del sólido y del líquido, y la variación de la temperatura de fusión con la presión. (Quiñones, 2016)

1. Presión de vapor.

La presión de vapor es la presión de un sistema cuando el sólido o líquido se encuentran en equilibrio con su vapor a una determinada temperatura, su valor es independiente de las cantidades de líquido y vapor presentes mientras existan ambas. (Rajadell & Movilla, 2005)

1. Ley de Dalton.

La Ley de Dalton establece que la presión total de una mezcla de gases es igual a la suma de las presiones parciales que componen la mezcla, la presión parcial de cada gas es la presión que el gas ejercería si fuera el único gas en el recipiente. (Rosero, 2015)

                                    (1)[pic 3]

1. Presión de vapor del agua vs temperatura.

La presión de vapor de una sustancia depende solamente de la temperatura y no del volumen, la presión es independiente de las cantidades relativas de líquido y de vapor presentes. Al incrementarse la temperatura del líquido, un mayor número de moléculas tiene energía cinética suficiente para escapar de la fase líquida, el flujo de moléculas que escapan es mayor y por tanto, en el equilibrio, la presión de vapor saturado será aún mayor. (Gesari & Irigoyen, 2012)

1. Ecuación de Antoine.

Ésta ecuación es utilizada para para obtener el valor de la presión de vapor en función de la temperatura para componentes puros, y se basa en una correlación de tres parámetros A, B, C. (Rodríguez, 2016)

[pic 4]

En la que:

P: presión, generalmente en mmHg;

T: temperatura, generalmente en °C;

A, B y C parámetros empíricos, específicos para cada sustancia

1. PARTE EXPERIMENTAL

1. Material y equipos

1. Tubos de Centrífuga.
2. Pinza Metálica para tubos.
3. Estufa
4. Termómetro digital o de mercurio                   R = ( ) [mL]            A = ± 
6. Vaso de precipitación                                       R = (0 – 1000) [mL]            A = ± 

1. Sustancias y reactivos

1. Agua                                                                        H2O (l) y (s)

1. Procedimiento

1. Llenar con agua, un tubo de centrífugo graduado de 10 ml dejando un volumen libre de aproximadamente 3 mL, medido desde el borde.
2. Cubrir el extremo con un dedo e invertirla rápidamente introduciéndola en el vaso de precipitado de 500mL, que ha sido llenado previamente con agua.
3. Agregar agua al vaso de precipitación, si fuera necesario, para que el aire dentro del tubo quede totalmente cubierto de líquido. Luego calentar con una estufa de laboratorio hasta aproximadamente 80°C. Nota: agitar (con cuidado), el agua del baño para evitar gradientes de temperatura.
4. Leer el volumen de aire y la temperatura del baño.
5. Una vez que la temperatura es (aproximadamente) de 80°C, apagar la estufa permitiendo que el agua comience a enfriarse. Leer el volumen que ocupa el gas, en intervalos de 2°C, a medida que disminuye la temperatura hasta alcanzar 60°C.
6. Enfriar rápidamente el sistema, quitando en agua caliente y agregando hielo hasta que cubra todo el tubo, hasta alcanzar una temperatura cercana o igual a 0°C, de modo tal que el contenido de vapor de agua sea despreciable, y mida el volumen que ocupa el gas a esa temperatura.
7. Averiguar el valor de la presión atmosférica en su localidad, para luego efectuar los cálculos.

1.  DATOS

1. Datos experimentales

Tabla 4.1-1

Datos Experimentales

Fuente: Universidad Central del Ecuador. Facultad de Ingeniería Química. Laboratorio de Termodinámica I. Grupo 10.

...