Equilibrio Entre Fases Para Una Sustancia Pura

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA QUIMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BASICAS

LABORATORIO DE TERMODINAMICA QUIMICA I

PRACTICA 1

EQUILIBRIO ENTRE FASES PARA UNA SUSTANCIA PURA

NOMBRE DE LA PROFESORA:

ITZEL GUTIERREZ

INTEGRANTES DEL EQUIPO:

MORALES BLAS EDWIN WILLIAMS

GRUPO:

INDICE  

INDICE                                                                                      2

OBJETIVO S                                                                             3

CONSIDERACIONES TEORICAS                                             4

-         Conceptos

-         Definición

-         Relación entre la presión de vapor y la temperatura

-         Curva de presión de vapor

-         Representación matemática de la curva de presión de  vapor

-         Usos                                       

DESARROLLO DE LA PRÁCTICA                                               6  

-         Procedimiento                                                                

-         Tablas de resultados

CALCULOS                                                                                7       

-         Grafica de datos experimentales y bibliográficos ( 

-         Grafica de datos experimentales ( )

-         Ajuste de datos experimentales

-         Calor latente de vaporización

CONCLUSION                                                                           

  I.      OBJETIVO GENERAL  

1.- Medir la presión de vapor de un líquido a diferentes temperaturas o medir la temperatura de ebullición de un líquido a diferentes presiones.

2.- Observar que los datos experimentales se ajustan a la ecuación de Clasius-Clapeyron

3.- Usando la ecuación de Clapeyron, determinar el calor latente de vaporización de la sustancia estudiada y compararlo con el valor bibliográfico

4.- Comparar en forma grafica los datos experimentales con los bibliográficos.

II.      CONSIDERACIONES TEORICAS

1.  CONCEPTOS

Todos sabemos que cuando dejamos un líquido en un recipiente destapado, después de un cierto tiempo, el líquido evapora.

Evaporación: La evaporación es el proceso físico por el cual una sustancia en estado líquido pasa al estadogaseoso, tras haber adquirido energía suficiente para vencer la tensión superficial. A diferencia de laebullición, este proceso se produce a cualquier temperatura, siendo más rápido cuanto más elevada aquélla. Es necesario que toda la masa alcance el punto de ebullición.

Hay líquidos cuya evaporación a condiciones ambiente es instantánea como el oxigeno, nitrógeno, cloro, gas domestico y muchos otros que para conservarse líquidos se encuentran embotellados en cilindros metálicos a presión.

Otros líquidos tienen tiempos de evaporación variable como el agua, acetona, benceno, etc.

Finalmente hay otros líquidos cuyos tiempos de evaporación son muy grandes: como son los aceites.

Para que un liquido no se evapore, el recipiente que lo contiene debe estar herméticamente cerrado, en tal caso el llamado “espacio libre” del recipiente esta lleno de vapor del mismo liquido (y otros gases si el recipiente no fue evacuado previamente) que ejercen una presión sobre el y sobre las paredes del recipiente.

2.  DEFINICIÓN

La presión que ejercen los valores de un recipiente varia en forma proporcional a la temperatura y se llama su PRESION DE VAPOR.

También llamado presión de saturación es la presión, para una temperatura dada, 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 se produce una 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 ampolla 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.

3.  RELACIÓN ENTRE LA PRESIÓN DE VAPOR Y LA TEMPERATURA

A una misma temperatura, líquidos diferentes tienen presiones de vapor diferentes. Los líquidos con presiones de vapor grandes tienden a evaporarse más rápidamente y se dice que son líquidos muy volátiles o ligeros. Los líquidos con presiones de vapor pequeñas se evaporan lentamente y por lo tanto son líquidos poco volátiles o pesados.

Como la presión de vapor de un líquido aumenta con la temperatura a una presión fija dada los líquidos muy volátiles tienen temperaturas de ebullición altas.

Un líquido hierve cuando su presión de  vapor iguala a la presión externa.

4.  CURVA DE PRESIÓN DE VAPOR

Cuando se mide la presión de vapor de un liquido ( ) a diferentes temperaturas ( t o T ) o dicho de otra forma equivalente, cuando se mide la temperatura de ebullición de un liquido  a diferentes presiones: al graficar los datos   versus t, la grafica resultante se llama curva

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