RESUMENEl propsito de este experimento fue el de determinar la presin de vapor de un lquido puro a diferentes temperaturas de ebullicin, modificando la presin del sistema.Para la determinacin de la presin de vapor se utilizo un recipiente que sirvi de amortiguador, al cual estaban conectadas tres mangueras de ltex, una de ellas se conect a la bomba de vaco y la otra se conect al manmetro de mercurio, as tambin se us un matraz de dos bocas el cual contena al liquido en estudio, (en este caso se utilizo agua ) y sostena el termmetro y a el refrigerante el cual es similar a la bureta para gases, solo que en su interior contiene un tubo en forma de serpentinero el cual se conect al recipiente amortiguador.Primero se mantuvo una presin constante en el manmetro de mercurio, una vez logrado este punto se comenz el calentamiento del agua , observando el instante en que el agua empez a hervir ( punto de ebullicin ) tomando la lectura de la temperatura y de la diferencia entre las columnas de mercurio, despus de esto se var a la presin en 5 cm y se repiti la toma de la temperatura en el instante en que el agua lleg a su punto de ebullicin este procedimiento se realizo hasta que en el manmetro las dos columnas de mercurio tuvieron la misma altura.OBJETIVOS-Determinar experimentalmente la presin de vapor de los lquidos puros a distintas temperaturas de ebullicin, modificando la presin del sistema.-Determinar la relacin existente entre la presin de vapor y la temperatura de los lquidos puros.INTRODUCCION TEORICALA PRESION DE VAPOR DE LOS LIQUIDOSEsta presin es conocida como presin saturada de vapor del liquido correspondiente. En tanto se mantiene esta, el liquido no exhibe mas tendencia a evaporarse, pero a una presin menor hay una nueva trasformacin hacia la fase de gas, y otra mas elevada se verifica una condensacin, hasta restablecer la presin de equilibrio.Para un liquido cualquiera la vaporizacin va acompaada de absorcin de calor y la cantidad de este, para una temperatura y presin dadas, requeridas para calentar cierto peso de liquido se conoce con el nombre de calor de vaporizacin y es la diferencia de entalpia de vapor y liquido, esto es, Hv = Hr - Hl, donde Hv es el calor de vaporizacin y Hr y Hl las entalpias de vapor y de liquido.En una evaporizacin Hv es positiva siempre, mientras que en una condensacin es negativa y numricamente igual al calor absorbido en la vaporizacin. Como cabe esperar la definicin de H; Hv es la diferencia entre la energa interna del vapor y del liquido Ev = Ev -El y el trabajo de expansin en el cambio de fase; es decirHv=Ev+ PVvdonde P es la presin de vapor y Vv = Vv - V lHay varios procedimientos de medir la presin de vapor de un liquido que se clasifican en estticos y dinmicos. En los primeros se deja que el liquido establesca su presin de vapor sin que haya ningn disturbio, mientras que en los dinmicos el liquido hierve o se hace pasar una corriente inerte de gas a travs del mismo.La linea de separacin entre esos mtodos no es muy clara siempre, y un procedimiento particular es a veces, una combinacin de los dos.La presin ejercida por las molculas de vapor en equilibrio con el liquido a una determinada temperatura se llama presin de vapor del liquido. La presin de vapor depende de la temperatura y de la clase del liquido, puesto que depende de la naturaleza de las interacciones entre las molculas de la sustancia ; un compuesto como el agua tiene una presin de vapor mas baja que el ter porque las molculas de agua tienen fuerzas de atraccin intermolecular mayores que las molculas del ter.PUNTO DE EBULLICIONSe define punto de ebullicin de un liquido como la temperatura a la cual la presin del vapor es igual a la presin externa. Cuando se aplica calor a un liquido, su presin de vapor aumenta hasta hacerse igual a la presin atmosfrica. El punto de ebullicin varia con la presin externa que existe por encima de la superficie del liquido. Al descender la presin, el punto de ebullicin disminuye; un aumento en la presin aumenta el punto de ebullicin.VARIACION DE LA PRESION DE VAPOR CON LA TEMPERATURALa presin de vapor de un liquido, es constante a una temperatura dada, pero aumenta si lo hace la temperatura hasta el punto critico del liquido.Es fcil de comprender el aumento de la presin de vapor teniendo en cuenta la teora cintica. Al aumentar la temperatura es mayor la porcin de molculas que adquieren la energa suficiente para escapar de la fase liquida, y en consecuencia se precisa mayor presin para establecer un equilibrio entre el vapor y el liquido. Por encima de la temperatura critica la tendencia de escape de las molculas es tan elevada que ninguna presin aplicada es suficiente para mantenerlas unidas en el estado liquido, y toda la masa persistente como gas.La siguiente figura nos muestra como varia la presin de vapor con la temperatura.Hay un acensu lento a bajas temperaturas, y luego uno muy rpido como puede observarse como aumento de la pendiente de las curvas. Esta variacin de la presin de vapor con la temperatura se expresa matemticamente con la ecuacin deClausius-Clapeyron. Para la transicin de lquidos a vapor P es la presin a la temperatura T, H= Hv el calor de vaporizacin de un peso dado de liquido, y V1 = V l el volumen del liquido, mientras que V2 = V g es el volumen del mismo pero de vapor. En consecuencia, para la vaporizacin la ecuacin de Clausius-Clapeiron puede escribirse as:dP/dT =Hv/ T ( Vg- Vl)A temperatura no muy prxima a la critica V l es muy pequea comparada con V g y puede despreciarse. As a 100C, Vg del agua es 1671 cc por gramo, mientras que Vi es solo 1.04 cc por gramo. Ademas si suponemos que el vapor se comporta esencialmente como un gas ideal, entonces Vg por mol viene dada por V g = RT/ P y la ecuacin anterior se transforma en :d ln P / dT =Hv/ RT2Esta ecuacin es conocida como ecuacin de Clausius-Clapeyron.Integrando esta nos queda de la siguiente forma:Log10P = -Hv/ 2.303 R ( 1/ T ) + CAdemas comparamos la ecuacin con la de una linea recta y= mx + b, sugiere que si Log10 P para un liquido se grfica contra 1 / T, la grfica debe ser una linea recta con :PENDIENTEm = (-Hv/ 2.303 R)INTERSECCIONb = CDe las pendientes de las lineas, se deducen los calores de vaporizacin de diversos lquidos, as:pendiente = m =-Hv/ 2.303 Ry por lo tantoHv= - 2.303 R m = - 4.576m cal mol-1ENTALPIA. La mayora de los procesos fsicos y qumicos tienen lugar a presin constante y no a volumen constante. Esto es cierto, por ejemplo en el proceso de vaporizacin, la energa interna E se puede usar efectivamente en procesos a volumen constante, encontraremos muy conveniente en los cambios a presin constante emplear otra funcin termodinmica. Al igual que la energa interna no podemos establecer el valor absoluto de la entalpia para un cierto sistema aunque al igual que con E, es la magnitud delta, la diferencia de valores H, la que es importante al igual que la energa interna, la entalpia de un sistema depende exclusivamente de su estado y no de su historia anterior.MATERIAL UTILIZADO Recipiente de ebullicin. Mechero o mantilla calefactora. Termmetro de 0-100 c. Refrigerante recto o equivalente. Frasco de dos a tres litros, de pared gruesa y boca ancha. Mercurio para manmetro. Bomba de vaco.DESARROLLO1.- Se instalo el aparato como se muestra en la figura.2.- Se lleno con una cuarta parte del volumen del matraz de dos bocas, con el liquido en estudio ( agua ).3.- Se verifico que el aparato no presentara fugas, abriendo la vlvula que comunica con la bomba de vaco y cerrando la vlvula de venteo. En la cual se observo que la presin se mantena constante.4.- Se fijo un vaco el cual fue controlado con la vlvula de venteo a una presin de 22 mm Hg.5.- Se calent el agua , controlando el calentamiento de tal forma que la ebullicin fuese moderada.6.- Se anoto la temperatura de ebullicin y se midi la diferencia de alturas entre las dos ramas del manmetro.7.- Se modifico la presin del sistema abriendo la vlvula de venteo, hasta establecer una nueva presin que puede ser 5 cm de mercurio mayor que la anterior. Las cuales posteriormente se describen las diferentes temperaturas y presiones.8.- Se realizo as el experimento hasta que se alcanzo una diferencia de alturas en las ramas del manmetro igual a cero, es decir que la presin absoluta sea igual a la atmosfrica.CUESTIONARIO1.- Construya una grfica de presin (mm Hg) contra temperatura en ( K ).DATOS OBTENIDOS EN EL EXPERIMENTOP vacoT C

56330

50744

44957

37566

28375

12586

7690

6591

5491

3092

1493

PABSOLUTA= PATMOSFERICA- PVACIOPATM = 585 mmHgPVACIO = ES LA LEIDA EN EL MANOMETRO.REALISANDO LAS CONVERSIONES LOS DATOS SON:PABSOLUTAT ( k )

22303

78317

136330

210339

302348

460359

509363

520364

531364

555365

571366