ENTALPÍA DE VAPORIZACIÓN DE UN LÍQUIDO

ENTALPÍA DE VAPORIZACIÓN DE UN LÍQUIDO

aMarcela Saldarriaga Cuéllar, bMaría Camila Ramírez y cGustavo Carabalí

amcuellar728@gmail.com, camilaramirezm@hotmail.es y carabalo777@hotmail.com

a,b y cUniversidad ICESI, Facultad de Ciencias Naturales, Programa de Química Farmacéutica, Laboratorio de Fisicoquímica II

Santiago de Cali, Colombia

Enero 31 de 2017

[pic 1]

CÁLCULOS Y RESULTADOS

El principal objetivo de la práctica realizada en el laboratorio fue determinar experimentalmente la entalpia de vaporización de un líquido aplicando la ecuación de Clausius-Clapeyron utilizando el método de la burbuja.

A continuación, se muestran los datos obtenidos de las condiciones iniciales con las cuales se inició la práctica:

Tabla 1.Condiciones iniciales del sistema

Experimentalmente se trabajó con el método de la burbuja, el cual consiste en conseguir un aumento de volumen de la burbuja, aumentando gradualmente la temperatura. Los datos obtenidos de temperatura y volumen se muestran continuación:

Tabla 2. Datos medidos para la variación del volumen de la burbuja y su temperatura

Posteriormente, al conocer el volumen de la burbuja de aire y la temperatura del medio, calculamos el número de moles de aire, el cual es constante a través de todo el experimento. El cálculo se realizó mediante a ecuación 1, como se muestra a continuación:

                                                                                      (1)  [pic 2]

            [pic 3]

                  [pic 4]

Con el dato anterior podemos calcular la presión de aire dentro de la burbuja con respecto a cada variación de temperatura, utilizando la ecuación 2:

                             (2)[pic 5]

Despejando   tenemos que:[pic 6]

                             (3)[pic 7]

Teniendo en cuenta que la presión de la burbuja de aire es igual a la presión atmosférica (Ptotal = Patm), se puede despejar Paire  de la ecuación 1 obteniendo:

                                                   (4)[pic 8]

Reemplazando (4) en (3) se obtiene finalmente (5) con la cual podemos calcular la presión de vapor de agua

                           (5)[pic 9]

• Para T=320,45K y V=0,0021

[pic 10]

[pic 11]

De manera similar a la mostrada anteriormente se realizaron los cálculos para las demás variaciones de volumen y temperatura que se reportaron en la tabla 2, dichos cálculos se reportan a continuación:

Tabla 3. Presión de vapor del agua y del aire

En el equilibrio liquido-vapor, la presión de vapor y la temperatura se relacionan a través de la ecuación de Clausius-Clapeyron:

                          (6)[pic 12]

Reorganizando (6) obtenemos:

                                                     (7)[pic 13]

Los dos últimos se consideran como una constante K

                                                                     (8)[pic 14]

= 1atm, y si vemos esta ecuación es parecida a la ecuación de una recta entonces podremos hallar la pendiente graficando  VS.   la cual me representará [pic 15][pic 16][pic 17][pic 18]

Tabla 4. Datos del cálculo para la gráfica Ln (P/ P*)  y (1/T)

[pic 19]

Grafico 1. 1/T vs Ln (P/P*)

Los valores obtenidos experimentalmente pueden ser graficados como Ln (P/P*) en el eje y, 1/T en el eje x; El valor de la pendiente de la  ecuación 8 corresponde al término , por lo que tenemos:[pic 20]

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