Tension de vapor

Objetivos

 Emplear a la destilación como un método de purificación basado en la diferencia de volatilidades de las sustancias estudiadas.

 Purificar un líquido por destilación simple, empleando su punto de ebullición como una propiedad que nos auxilia.

 Reconocer que la destilación fraccionada como un proceso de purificación de las mezclas que nos auxilia en la separación de mezclas cuyos componentes difieren en un intervalo de 30-80°C.

TENSION DE VAPOR

La tensión de vapor mide la tendencia de las moléculas a dispersarse de una fase líquida para generar una fase vapor en equilibrio termodinámico. Es una función creciente de la temperatura y específica de cada cuerpo puro. Esta característica es muy significativa ya que de una manera indirecta indica el contenido en productos livianos que determinan la seguridad durante el transporte; las pérdidas en el almacenamiento, en el transporte y la volatilidad de las naftas.

PUNTO DE EBULLICION

La ebullición es uno de los dos procesos que permiten el paso de un líquido al estado gaseoso. Cuando existe ebullición, la agitación térmica es tan intensa que la formación de vapor no se efectúa únicamente en la superficie, sino dentro de la misma masa del líquido.

Por eso se forman burbujas de vapor dentro del líquido, preferentemente en torno a pequeñas burbujas de aire o de partículas de polvo del líquido.

En el curso de la ebullición, la temperatura se mantiene constante, ya que todo el calor suministrado sirve para la transformación del líquido en vapor. Este calor suministrado se denomina calor latente de evaporización.

El punto de ebullición de un líquido está en relación con la presión que existe en su superficie y con la presión del vapor saturado. En el punto de ebullición, y durante el transcurso de la misma, estas presiones permanecen idénticas.

PUNTOS DE EBULLICION PARA LIQUIDOS

Las curvas de la presión de vapor pueden obtenerse a partir de la ley de Dalton de las presiones parciales, la cual establece que la presión total de una mezcla de gases que se comporten de forma ideal es igual a la suma de las presiones parciales de los componentes, y una de las conclusiones esenciales de esta ley es que la presión parcial de cada gas es igual a la presión total multiplicada por la fracción molar de dicho gas en la mezcla. Por tanto, la composición del vapor, es decir, la fracción molar de cualquier componente de una mezcla binaria, en estado de vapor, puede calcularse admitiendo un comportamiento de gas ideal, y entonces, bajo esta condición, tenemos.

Cuanto mayor es la presión de vapor de un líquido, o sea, cuanto más volátil, más bajo será su punto de ebullición. El vapor de una mezcla binaria es siempre más rico en el constituyente más volátil, y por ello se recurre al proceso de la destilación fraccionada para separar los constituyentes más volátiles de los que lo son menos. La figura anterior corresponde a una mezcla de un líquido A de punto de ebullición elevado, y otro B de punto de ebullición más bajo. Una mezcla de estas dos sustancias, cuya composición es a, destila a la temperatura de ebullición b; la composición del vapor v 1, en equilibrio con el líquido a esta temperatura, es c, la cual será la composición del destilado cuando el vapor se condense, y éste estará formado casi en su totalidad por B puro, ya que es el componente más volátil, mientras que el residuo del matraz de destilación es una mezcla de A Y B. Si la destilación continúa, el punto de ebullición se eleva, pues el residuo se enriquece en el componente menos volátil. En el punto d la composición del residuo ese, la composición del líquido condensado procedente del vapor es f, y, prácticamente, en el matraz de destilación queda

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