DETERMINACIÓN TEMPERATURA PUNTO DE EBULLICIÓN DEL AGUA A PRESIÓN ATMOSFÉRICA, PRESIÓN REDUCIDA, BOMBA DE VACÍO; MÉTODO DEL CAPILAR

DETERMINACIÓN TEMPERATURA   PUNTO DE EBULLICIÓN DEL AGUA A PRESIÓN ATMOSFÉRICA, PRESIÓN REDUCIDA, BOMBA DE VACÍO; MÉTODO DEL CAPILAR.

Raúl E. Rangel, Jhon A. Mejia

rsrangel@uniatlantico.edu.co; Jalexandermejia@uniatlantico.edu.co

Resumen

Se llevó a cabo la determinación de la temperatura de punto de ebullición con  cada uno de los métodos, obteniendo respectivamente una serie de resultados de cada uno de los métodos utilizados, en la cual el método a presión atmosférica junto con la del capilar son aproximadamente iguales, solo se encuentra una gran diferencia en el método a presión reducida, bomba de vacío, también se llevó a cabo el estudio de una solución problema, se comparó con una tabla presión Vs temperatura ya estandarizada, para poder determinar qué tipo de compuesto es este.

Introducción

El punto de ebullición, es la temperatura  en la cual  la presión de vapor de un líquido es igual a la presión externa o atmosférica existente. La presión de vapor es la presión ejercida por un vapor en equilibrio dinámico con su líquido a una temperatura dada^[1]. Se tiene en cuenta que a una temperatura dada, las sustancias que tiene una presión de vapor mayor, se evaporan más rápidamente que las sustancias con presión de vapor bajas.  

 El fin de esta  experiencia es desarrollar los diferentes métodos dichos en la guía, para determinar la temperatura de punto de ebullición del agua a presión reducida, bomba de vacío y a presión atmosférica, se determinó también para  una sustancia desconocida por el método del capilar este mismo se usó para el agua. Ver el efecto que ejerce la  presión atmosférica en el punto de ebullición de estas. 

Desarrollo experimenta

Punto de ebullición método capilar (agua, sustancia problema)

Se instaló el equipo de calentamiento (soporté universal, trípode, malla de asbesto, mechero; manguera). Luego se llenó un beaker con un volumen de 35 ml de aceite vegetal, para un calentamiento uniforme del capilar con el agua. Luego de esto se adhirió el capilar al termómetro con cinta de enmascarar, teniendo en cuenta que el bulbo de capilar quedara a ras con el aceite mineral y así poder tomar la temperatura, a la cual la primera burbuja salía del capilar, esta se sostuvo con unas pinzas de sujeción al soporte universal junto  con la ayuda de un corcho se mantuvo fijo  a las pinzas. El mismo procedimiento se utilizó para la sustancia problema. A continuación en la  ilustración  No.1 se detalla el montaje.

[pic 2]

Ilustración 1. Montaje temperatura  punto de ebullición método capilar

Temperatura de  ebullición  a presión atmosférica

(Agua)

Se realizó el montaje de calentamiento (soporte universal, trípode malla de asbesto, mechero; manguera). En un Erlenmeyer se depositó 100 ml de agua, respectivamente se adicionaron al agua unas piedritas de ebullición  y se sometió a calentamiento por un tiempo indefinido, hasta que saliera la primera burbuja de agua, se tomó la temperatura, cuando el burbujeo fue constante se tomó lectura de la temperatura nuevamente, y luego cuando la temperatura se mantuvo constante por unos segundos, se determinó que era el punto de ebullición del agua. A continuación la ilustración No.2        nos detalla el montaje que se realizó.

[pic 3]

Ilustración 2. Montaje determinación temperatura punto de ebullición a presión atmosférica

Temperatura de  ebullición a presión constante, bomba de vacío.

(Agua)

Se realizó el montaje de calentamiento, (soporte universal, trípode, mechero, manguera). Luego se armó el montaje para poder desarrollar el método del punto de ebullición con la bomba de vacío. El montaje  constaba de un  Erlenmeyer con desprendimiento lateral, en el cual se depositó una cantidad de agua despreciable, esto no se tiene en cuenta  al momento de la experiencia ya que es una propiedad intensiva ósea que no depende de la masa. Luego se unió mediante una manguera a otro Erlenmeyer con doble desprendimiento lateral, a su vez este se unió a una bomba de vacío, con el objetivo de que el agua llegara a una temperatura de punto de ebullición  a una menor temperatura extrayendo la mayor cantidad de aire contenido en el sistema. En la ilustración No.3 se detalla el montaje que se realizó.

[pic 4]

Ilustración 3. Método determinación de temperatura de ebullición a presión reducida, bomba de vacío.

Resultados y discusiones

Los resultados del método del capilar son los siguientes:

• La primera burbuja se produjo a una temperatura de 95ºC.

• Luego empezó el burbujeo constante, y se procedió a suspender el calentamiento, cuando dejo de salir burbujas y ascendió el agua  por el capilar se tomó registro nuevamente de la temperatura la cual fue de 98ºC.

Resultados temperatura de ebullición a presión atmosférica.

• Se tomó una lectura de temperatura para la primera burbuja de 74°C
• Luego se tomó una nueva lectura de temperatura del agua a ebullición constante la cual fue de 86°C.
• Y finalmente se tomó una última lectura de temperatura la cual se mantuvo estable y se tomó como temperatura de ebullición del agua, el valor de esta lectura fue de 91°C.

Puesto que la energía cinética molecular es mayor a más alta temperatura, mas moléculas pueden escapar de la superficie y consiguientemente la presión de vapor saturado es más alta. Si el líquido está abierto al aire, entonces la presión de vapor se estima como una presión parcial, junto con los otros constituyentes del aire. La temperatura a la cual la presión de vapor es igual a la presión atmosférica, se le llama temperatura del punto de ebullición.

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