EQUIIBRIO LÍQUIDO-VAPOR

PRESIÓN DE VAPOR Y ENTALPÍA DE VAPORIZACIÓN DEL AGUA

Equipo 1

Resumen:

Utilizando la ecuación de Clausius Clapeyron y basándonos en los conceptos básicos de termodinámica, realizamos mediciones de temperatura, observando las variaciones en el volumen dentro de un probeta, realizando gráficos y tablas para observar la tendencia de presiones de aire y vapor.

Introducción:

Objetivo:

Comprender e interpretar el significado de las variables termodinámicas involucradas en la ecuación de Clausius-Clapeyron, para aplicarlas en la determinación de la entalpía de vaporización de una sustancia.

Metodología:

Llenando el vaso de Berzelius hasta su máxima capacidad, calentamos con ayuda de la resistencia eléctrica hasta que el termómetro marcó los 70°C, en ese momento introdujimos la resistencia y pusimos la probeta con 25.5ml de agua boca abajo dentro del vaso de Berzelius, así repetimos las mediciones cada 5°C registrando las alturas que de observaban en la probeta, y así hasta que pudimos rodear el vaso con pedazos de hielo para intentar acercarnos a la medición de altura del agua a 0°C.

Resultados:

Evento T(°C) Vexperimental

(mL)T (K) Vaire

Calculado(mL)

Vvapor

Calculado(mL)

Y (aire) Y (vapor) Pparcial aire

(mmHg)

Pvapor T-1/(K-1) In Pvap

1 70 18 343.15 9.8 8.2 0.56 0.44 328.16 257.84 2.91x10-3 5.552 60 13 333.15 9.6 3.4 0.75 0.25 439.5 146.5 3.001x10-3 4.983 50 11.5 323.15 9.32 2.18 0.82 0.18 480.52 105.48 3.094x10-3 4.654 45 10.9 318.15 9.18 1.72 0.85 0.15 498.1 87.9 3.143x10-3 4.495 40 10.5 313.15 9.04 1.46 0.87 0.13 509.82 76.18 3.193x10-3 4.336 35 10.1 308.15 8.9 1.2 0.89 0.11 521.54 64.46 3.245x10-3 4.167 30 9.8 303.15 8.8 1 0.91 0.09 533.26 52.74 3.298x10-3 3.968 25 9.8 298.15 8.7 1.1 0.89 0.11 521.54 64.46 3.354x10-3 4.169 20 9.1 293.15 8.6 0.5 0.95 0.05 556 30 3.411 x10-3 3.410 15 8.9 288.15 8.5 0.4 0.95 0.05 556 30 3.470x10-3 3.411 10 8.5 283.15 8.4 0.1 0.98 0.02 574.28 11.72 3.531x10-3 2.4612 5 8.4 278.15 8.3 0.1 0.98 0.02 574.28 11.72 3.595x10-3 2.46

13 0.3 8.2 273.45 8.1 0 1 0 586 0 3.660x10-3 0Tomando como referencia el volumen a los 0.3 °C y utilizando Ley de Charles, calculamos el volumen de aire:

- )T2

Tomando en cuenta que VT = Vaire + Vvapor , calculamos por diferencia el volumen de vapor.

Calculamos el número de moles para calcular las fracciones moles utilizando la ley del gas ideal

n=

Sumando los moles de vap y de aire (moles constantes), y multiplicando por las presión total (atmosférica), encontramos las presiones parciales.

n=

Gráfico 1

T (K) Pvapor(mmHg)343.15 257.84333.15 146.5323.15 105.48318.15 87.9

313.15 76.18308.15 64.46303.15 52.74298.15 64.46293.15 30288.15 30283.15 11.72278.15 11.72273.45 0

Gráfico 2

T-1/(K-1) (10-3) In Pvap

2.91

5.55

3.001 4.983.094 4.653.143 4.493.193 4.333.245 4.163.298 3.963.354 4.16 3.411 3.43.47 3.43.531 2.463.595 2.463.66 0

Análisis de resultados:

Partiendo de la ecuación de Clausius Clapeyron, pudimos determinar el valor de la entalpía de vaporización del agua, partiendo de mediciones de volumen que se observaron en un tubo de ensayo al disminuir la temperatura del agua en un vaso de Berzelius, encontramos las variables termodinámicas que influyen en la ecuación que son el volumen , presión y temperatura, también observamos que mientras aumenta la temperatura del agua, aumenta la presión de vapor y cuanto más disminuya la temperatura, más disminuye la presencia de aire en la probeta.

Conclusiones:

Se logró determinar el valor de la entalpía de vaporización del agua con la ecuación de Clausius Clapeyron con un valor de ……

Y= InP b= C m= X=

m=