Quimica Practica 4

Objetivos

Determinar experimentalmente la temperatura de ebullición del agua a diferentes presiones.

Comprobar la ecuación de Clausius-Clapeyron mediante el cálculo de la temperatura correspondiente a las diferentes presiones de vapor y compararla con la temperatura experimental respectiva.

Material y equipo.

1 Matraz balón de fondo plano de 500ml. 1 Pinza universal.

1 Termómetro. Cuerpos de ebullición.

1 Un manómetro en forma de U con mercurio.

1 Tapón de hule bihoradado.

1 Tubo de vidrio con conexiones de hule.

1 Mechero, anillo y tela de alambre con asbesto.

Desarrollo Experimental

1. En el matraz balón se colocó aproximadamente 250 ml de agua y algunos cuerpos de ebullición.

2. Se montó el equipo tal como se indicó en las figuras, al iniciar el experimento el tubo de hule no se conectó al manómetro. Estando desconectado el manómetro 8pero en una posición tal que cuando sea necesario se pueda conectar rápidamente), se calentó hasta la ebullición, anotando las temperaturas correspondientes.

3. Por un tiempo no mayor a 10 segundos se dejó de calentar y se conectó rápidamente la manguera de hule al manómetro, e inmediatamente se inició el calentamiento hasta una temperatura aproximada a los 96°C, posteriormente se dejó de calentar para estabilizar la temperatura anotando la variación de niveles de mercurio en el manómetro y la temperatura correspondiente para este incremento de presión. No se dejó enfriar mucho tiempo.

4. Se calentó nuevamente hasta los 98°C, se retiró el mechero y se anotó la variación de los niveles del manómetro a la temperatura correspondiente. Se calentó nuevamente hasta 100°C y se anotó la variación de niveles en el manómetro.

5. Se tuvo la consideración de no calentar a más de 103°C porque podría haberse desconectado la manguera del manómetro o del matraz por el aumento de presión. Por último se dejó enfriar y cuando ya no hubo variación en el nivel de mercurio se desconectó la manguera de hule del manómetro.

Cuestionario

1. Experimentalmente cuando la presión fue de 585 mmHg, (presión atmosférica en el D.F.) la temperatura de ebullición fue de:

94 °C

2. A partir del dato anterior y de la ecuación de Clausius-Clapeyron calcule las diferentes presiones (P_T) la temperatura correspondiente a cada presión y compárela con la obtenida experimentalmente. Complete la siguiente tabla:

Considere:

∆H_V=9700cal/mol

R=1.987cal/(mol°K)

Temperatura Experimental h_2 h_1 ∆H=h_2-h_1

∆H=∆P P_T=858+∆P Temperatura Calculada

°C °K mmHg mmHg mmHg mmHg °C °K

94 367.15 17.6 13.3 4.3 589.3 86.27 359.57

96 369.15 22.5 7.5 15 600 67.53 340.83

98 371.15 23 7 16 601 67.06 340.36

100 373.15 26.4 4 22.4 607.4 52.81 326.11

Para realizar los cálculos de las temperaturas utilizamos la Ecuación de Clasius-Clapeyron

ln(P_2/P_1

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