Presión De Vapor Y Entalpia De Formacion

Presión de Vapor y Entalpía de Vaporización del Agua.

Facultad de Medicina

Escuela de Medicina

Introducción

La presión de vapor es la presión de un sistema cuando el sólido o líquido se hallan en equilibrio con su vapor.

La ecuación Clausius-Clapeyron es una forma de caracterizar el cambio de fases entre un líquido y el sólido. En un diagrama presión-temperatura, la línea que separa ambos estados se conoce como curva de coexistencia. La relación de Clausius-Clapeyron da la pendiente de dicha curva, matemáticamente se puede expresar como:

Donde dP/dT es la pendiente de dicha curva, ΔH es el calor latente o entalpía del cambio de fase y ΔV es el volumen.

En esta experiencia utilizamos una muestra de aire, que queda atrapada en una probeta 10 mL, la cual se encuentra invertida dentro de un vaso de precipitados lleno de agua. El agua se calienta a 80 ° C. y el gas atrapado se satura con vapor de agua rápidamente a esta temperatura. La temperatura del baño de agua y el volumen de gas se registran. El baño a continuación, se enfría y las lecturas de temperatura y el volumen de gas se toman a intervalos de 5 °C.

La ecuación de Clausius-Clapeyron se introduce como un medio para describir la variación de presión de vapor con la temperatura y para la determinación de la entalpía de vaporización mediante un gráfico del logaritmo de la presión de vapor en función de T.

Procedimiento

Resultados

Tabla No.1 Datos experimentales y calculados.

No. T/K V/mL P_aire/mmHg P_(H_2 O)/

mmHg lnP_(H_2 O) T-1/K-1

1 351 10 503,39 256,61 5,55 0,002849

2 346 9,1 545,30 214,70 5,37 0,002890

3 341 8,5 575,35 184,65 5,22 0,002933

4 336 7,9 609,97 150,03 5,01 0,002976

5 331 7,3 650,29 109,71 4,70 0,003021

6 326 7 667,91 92,09 4,52 0,003067

∆H=9,40 kcal⁄mol 5,05%

Discusión de los Resultados

Para determinar la presión de vapor del agua a distintas temperaturas, calculamos la diferencia entre la presión atmosférica (760mmHg) y la presión parcial de aire en la mezcla de gases a cada temperatura; usando los valores medidos de volumen, temperatura y presión atmosférica a temperatura menor de 5ºC para obtener el número de moles de aire utilizado, suponiendo que la presión de vapor de agua es despreciable comparada con la presión atmosférica a esa temperatura tan baja.

Al Graficar el lnP_(H_2 O) vs 1/T obtuvimos una relación lineal y mediante la pendiente de la recta pudimos calcular la entalpia de vaporización utilizando la ecuación de Clausius-Clapeyron, obtuvimos una entalpia de vaporización de 9,40 kcal⁄mol con un porcentaje de error de 5,05%, en comparación con la literatura que indica que el valor de la entalpia

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