Presion De Vapor

OBJETIVOS

Determinar experimentalmente la presión de vapor de líquidos puros a distintas temperaturas de ebullición, modificando la presión del sistema.

Determinar la relación que existe entre la presión de vapor y la temperatura de líquidos puros

INTRODUCCIÓN

La naturaleza de la energía y los tipos de energía:

A diferencia de la materia, la energía se reconoce por sus efectos. No puede verse, tocarse, olerse o pesarse. La energía se define como la capacidad para efectuar un trabajo. Todas las formas de energía son capaces de efectuar un trabajo (es decir, ejercer una fuerza a lo largo de una distancia), pero no todas ellas tienen la misma importancia para la química. Los químicos definen trabajo como el cambio de energía que resulta de un proceso. La energía cinética, energía producida por un objeto en movimiento, es una de las formas de energía que para los químicos tiene un gran interés. Otras son energía radiante, energía térmica, energía química y energía potencial. La energía radiante, o energía solar, proviene del sol y es la principal fuente de energía de la tierra. La energía solar calienta la atmosfera y la superficie terrestre, estimula el crecimiento de la vegetación a través de un proceso conocido como fotosíntesis, e influye sobre los patrones globales del clima. La energía térmica es la energía asociada con el movimiento aleatorio de los átomos y las moléculas. En general, la energía térmica se calcula a partir de mediciones de temperatura. Cuanto más vigoroso sea el movimiento de los átomos y de las moléculas en una muestra de materia, estará más caliente y su energía térmica será mayor. Sin embargo, es necesario distinguir con claridad entre energía térmica y temperatura. La energía química es una forma de energía que se almacena en las unidades estructurales de las sustancias; esta cantidad se determina por el tipo y arreglo de los átomos que constituyen cada sustancia. Cuando las sustancias participan en una reacción química, la energía química se libera, almacena o se convierten en otras formas de energía. La energía potencial es la energía disponible en función de la posición de un objeto. La energía química se considera como un tipo de energía potencial por que se relaciona con la posición relativa y el arreglo de los átomos en una sustancia determinada. Todas las formas de energía se pueden convertir (al menos, en principio) unas en otras. Los científicos han concluido que, aun cuando la energía se presenta en diferentes formas interconvertibles entre sí, esta no se destruye ni se crea. Cuando desaparece una forma de energía debe aparecer otra (de igual magnitud), y viceversa. Este principio se resume en la ley de la conservación de la energía: la energía total del universo permanece constante

Cambios de energía en las reacciones químicas

Casi todas las reacciones químicas absorben o producen (liberan) energía, por lo general en forma de calor. Es importante entender la diferencia entre energía térmica y calor. El calor es la transferencia de energía térmica entre dos cuerpos que están a diferentes temperaturas. Con frecuencia se habla del “flujo de calor” desde un objeto cliente hacia uno frio. A pesar de que el término “calor” por sí mismo implica transferencia de energía, generalmente se habla de “calor absorbido” o “calor liberado” para describir los cambios de energía que ocurren durante un proceso.

Presión de vapor

Gráfico de la presión del vapor de agua.

La presión de vapor o más comúnmente presión de saturación es la presión de la fase gaseosa o vapor de un sólido o un líquido sobre la fase líquida, para una temperatura determinada, en la que la fase líquida y el vapor se encuentran en equilibrio dinámico; su valor es independiente de las cantidades de líquido y vapor presentes mientras existan ambas. Este fenómeno también lo presentan los sólidos; cuando un sólido pasa al estado gaseoso sin pasar por el estado líquido (proceso denominado sublimación o el proceso inverso llamado deposicitación o sublimación inversa) también hablamos de presión de vapor. En la situación de equilibrio, las fases reciben la denominación de líquido saturado y vapor saturado. Esta propiedad posee una relación inversamente proporcional con las fuerzas de atracción intermoleculares, debido a que cuanto mayor sea el módulo de las mismas, mayor deberá ser la cantidad de energía entregada (ya sea en forma de calor u otra manifestación) para vencerlas y producir el cambio de estado. Imaginemos una burbuja de cristal en la que se ha realizado el vacío y que se mantiene a una temperatura constante; si introducimos una cierta cantidad de líquido en su interior éste se evaporará rápidamente al principio hasta que se alcance el equilibrio entre ambas fases. Inicialmente sólo se produce la evaporación ya que no hay vapor; sin embargo a medida que la cantidad de vapor aumenta y por tanto la presión en el interior de la ampolla, se va incrementando también la velocidad de condensación, hasta que transcurrido un cierto tiempo ambas velocidades se igualan. Llegados a este punto se habrá alcanzado la presión máxima posible en la ampolla (presión de vapor o de saturación) que no podrá superarse salvo que se incremente la temperatura. El equilibrio dinámico se alcanzará más rápidamente cuanto mayor sea la superficie de contacto entre el líquido y el vapor, pues así se favorece la evaporación del líquido; del mismo modo que un charco de agua extenso pero de poca profundidad se seca más rápido que uno más pequeño pero de mayor profundidad que contenga igual cantidad de agua. Sin embargo, el equilibrio se alcanza en ambos casos para igual presión. El factor más importante que determina el valor de la presión de saturación es la propia naturaleza del líquido, encontrándose que en general entre líquidos de naturaleza similar, la presión de vapor a una temperatura dada es tanto menor cuanto mayor es el peso molecular del líquido.

Al término “P.V” se lo llama Energía de volumen.

E + P.V = contenido de calor a presión constante, también llamado entalpía

Luego definimos entalpía (H) como la suma de la energía in terna m as la energía de volumen en un instante definido (recuerde que los tres términos no dependen del camino).

∆H = ∆E + [–P. ∆V] y qp = HB - HA = ∆H

Si la transformación es a presión constante qp = ∆H pero si NO ES a

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