Presion De Vapor

PRESION DE VAPOR DE LIQUIDOS

OBJETIVOS

Medir una de las propiedades de los líquidos: La presión de vapor saturado a varias temperaturas.

Ser capaz al término del experimento de expresar claramente lo que es presión de vapor de un líquido y cuáles son los factores que la afectan.

Demostrar que la presión de vapor a una temperatura dada es independiente de la presión externa y la cantidad de líquido.

Representar gráficamente la relación entre presión de vapor y temperatura.

Con los resultados obtenidos calcular el calor de vaporización ( cambio entalpico estándar para la vaporización del líquido)

FUNDAMENTO TEORICO

La presión de vapor de un líquido a una temperatura dada es la presión ejercida por el vapor en equilibrio con ese líquido.

En el equilibrio , la velocidad con que las moléculas se escpana del seno del líquido ( es decir, se evaporan)es igual a la velocidad con que las moléculas retornan de vapor a la fase liquida ( es decir, se condensan)

Para que las moléculas abandonen el líquido y entren en la fase vapor deben poseer energía suficiente para superar las fuerzas de atracción intermoleculares existentes en el líquido. Llamemos a esta energía necesaria para escapar hacia la fase vapor, Energía de vaporización : Ev.

La fracción del número total de moléculas que tiene una energía igual o mayor que Ev esta dad por la expresión matemática:

e^(- Ev/( RT)) Fracción de Boltzman

Donde R es la constante de los gases y T la temperatura absoluta.

La velocidad a la que las moléculas pueden escapar a la fase vapor Rv, es proporcional al número de moléculas que tiene la energía suficiente para hacerlo:

RV ∝ e^(-Ev/RT)=K_1 e^(-Ev/RT)

Donde K1 es la constante de proporcionalidad.

Las moléculas en el vapor están en movimiento constante, chocando unas con otras y con la superficie del líquido , es decir, se condensan.

Todas las moléculas de la fase de vapor pueden volver a entrar en la fase liquida (esto a su vez proporcional a la presión que ellas ejercen, dado que la energía requerida con la condensación Ec, es igual a 0 y al termino e^(-Ev/RT) es igual a 1 .

Por lo tanto Rc=K2P , donde K2 es una constante de proporcionalidad .

Cuando Rv=Rc se establece la condición de equilibrio dinámico entre el líquido y su vapor a una temperatura dad. En este caso.

Como K1 y K2 son constantes pueden reemplazarse por otra constante que le llamaremos A.

Sin embargo, la variación de calor absorbido ΔH = Ev – Ec = ΔEv

La energía expresada como calor absorbido a presión constante requerida para convertir un mol de líquido en vapor, se llama Calor Estándar de Vaporización:

ΔH vaporización = ΔHv

Esta es generalmente a 298K 25°C

Cuando es mayor de T, mayor es la presión de vapor, cuando mayor es la magnitud ΔH vaporización mayor es la energía que las moléculas deben adquirir para entrar en la fase de vapor y consecuentemente será más pequeña la magnitud de la presión de vapor. La presión de vapor de un líquido es realmente una medida de magnitud de las fuerzas de atracción que mantienen a las moléculas en el líquido a esa temperatura.

Si la presión ejercida por el vapor sobre el líquido aumenta o ajusta de manera que iguale a la presión externa aplicada se verá formar, en toda la masa liquida, burbujas de vapor que suben hacia la superficie y escapan a la fase de vapor, se dice entonces que el líquido esta en ebullición y que ha alcanzado su Punto de Ebullición. La presión ejercida por el vapor a esa temperatura es la misma que la presión externa aplicada hacia abajo ( la atmosférica). Si la presión ejercida sobre el líquido es 101,3 kPa el líquido entrara en ebullición cuando su presión de vapor sea 101,2 kPa.

Si es disminuye la presión ejercida sobre el líquido, el punto de ebullición también desciende.

MATERIALES Y REACTIVOS

Manómetro

Tapón de jebe

Termómetro de 0-100°C

Soportes y llaves

Balón de 500 cm3

Vaso precipitado 1000 cm3

Reactivos

Ácido acético

Agua a diferentes temperaturas

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Se montó el equipo como se indica en la FIGURA 01

Luego se adiciono al matraz seco y limpio,

Se eliminó el aire del sistema, cerrando la pinza N°1 , abriendo la N°1 , evacuando el aire con una trompa de vacío a una bomba de vacío( si no se dispone de estos líquidos, hierva la muestra hasta expulsar todo el aire)

Cuando se eliminó todo el aire se cerró la pinza N°2 la presión que se ejerce en el sistema, se debió exclusivamente a las partículas del líquido que se mide en el barómetro.

Se introdujo el balón en baño

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