Informe fisico Quimica
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RESUMEN
posteriormente se realizaran los cálculos correspondientes para determinar su calor de vaporización.
INTRODUCCIÓN
Las moléculas de un líquido pueden escapar de la
superficie de este hacia la fase gaseosa por
vaporización o evaporización. Después de un
corto tiempo la presión del vapor alcanzara un
valor constante a la que se denomina presión de
vapor de la sustancia. Esto se da porque las
moléculas que están en la superficie del líquido
en un momento dado poseen tanta energía que
logran vencer la fuerza de atracción de sus
vecinas y escapan a la fase gaseosa.(1)
Cuanto más débiles son las fuerzas de atracción,
mayor es el número de moléculas que pueden
escapar y mayor es la presión de vapor. Sin
embargo al aumentar el número de moléculas en
fase gaseosa, aumenta la probabilidad de que
una molécula de la fase gaseosa choque con la
superficie de líquido y vuelva a ser capturada por
este, es decir, esta se condensa. En algún
momento, las moléculas que regresan al líquido
es igual a la frecuencia con la que escapan
alcanzando así una presión de vapor constante.
Otro aspecto importante es que esta presión de
vapor es dependiente de la temperatura a la que
el líquido se expone. Al aumentar la temperatura
a un líquido su presión de vapor va a aumentar
también hasta igualarse a la presión atmosférica
en donde va a alcanzar su punto de ebullición.(1)
Esta condición en donde dos procesos opuestos
están ocurriendo simultáneamente con la misma
tasa se denomina equilibrio dinámico.(2)
La presión de vapor de un líquido es
independiente del volumen del recipiente.(3)
La ecuación de Clausius-Clapeyron da la
dependencia cuantitativa de la presión de vapor
de un líquido de la temperatura, es decir, se
puede predecir la presión de vapor a cualquier
temperatura de interés, dada la presión de vapor
a alguna otra temperatura.(4)
Esta ecuación es:
ln (P2P1 )=∆ Hv °R×( 1T 1− 1
T 2 )
Al representar gráficamente el logaritmo de la
presión (ln P) frente al inverso de la temperatura
(1/T) se debe obtener una línea recta cuy
pendiente es igual a:
−∆ HvR
Con lo que a partir de medidas de presión de
vapor de un líquido a diferentes temperaturas se
puede determinar su entalpia de vaporización.(4)
PARTE EXPERIMENTAL
Se siguió el procedimiento de la práctica # 10
descrito en el Manual de Laboratorio del curso de
Físicofarmacia I, aportado por la facultad de
farmacia de la Universidad de Iberoamérica, sin
modificaciones.
RESULTADOS
Se realizó el procedimiento a diferentes
temperaturas, tomando además el volumen
respectivas de estas.
Cuadro 1. Temperaturas y volúmenes medidos en
laboratorio
Temperatura (°K) Volumen (L)
353,15 0,0072
351,15 0,0066
349,15 0,0062
347,15 0,0058
345,15 0,0054
343,15 0,0052
341,15 0,0050
339,15 0,0048
337,15 0,0046
335,15 0,0044
333,15 0,0043
276,15 0,0018
Se calcularon los moles de aire utilizando los
datos de temperatura a 276,15 K y 0,0018 L con
la siguiente fórmula:
naire= Patm×VR×T
naire= 0,87 atm×0,0018 L0,0821atmLmolK
×276,15K
naire=6,9×10−5
también se obtuvieron tanto la presión de aire y
presión del agua de todos los datos obtenidos,
según siguiente manera:
Paire=n×R×TV
Por ejemplo:
Paire=6,9×10−5×
0,0821atm/Lmol /K
353,15 ° K
0,0072L
Paire= 0,28 atm
Para la presión de vapor del agua se obtuvo de la
siguiente manera:
Pv=Patm−Paire
Por ejemplo:
Pagua= 0,87amt- 0,28atm = 0,59 atm
Cuadro2. Datos obtenidos de los cálculos
realizados
Paire
(atm)
Pagua
(atm)
0,28 0,59
0,30 0,57
0,31 0,56
0,34 0,53
0,36 0,51
0,37 0,50
0,39 0,48
0,40 0,47
0,41 0,46
0,43 0,44
0,44 0,43
0,87 0,00038
Cuadro 3. Inverso de temperatura y logaritmo
natural de presiones.
1/T ln(Pv)
0,002831 -0.528
0,002847 -0.562
0,002864 -0.58
0,00288 -0.635
0,002897 -0.673
0,002914 -0.693
0,002931 -0.734
0,002948 -0.755
0,002966 -0.777
0,002983 -0.821
0,003001 -0.844
0,0036 -7.88
Posteriormente se calculó la correlación:
La correlación del 1/T y ln(P) es de:
a=27,37
b= -9635
r= -0,9782
En donde b es la pendiente y esta es igual a el
Hv negativo entre R (8,314 J/mol) y se calculó
de la siguiente forma:
b=−∆ HvR
Se despeja para calcular Hv:
−∆ Hv=−9635× 8,314 JmolK
Hv= 80 105,39J/mol
Gráfico 1. Inverso de la temperatura y logaritmo
natural de la presión de vapor de agua.
0.0028 0.0029 0.003
-1
-0.8
-0.6
-0.4
-0.2
0
Inverso temperatura (1/T)
Loga
ritm
o de
la P
resi
ón
(Pv)
La presión de vapor a una temperatura de 65°C
sería de aproximadamente 0,39atm ó 0,40atm.
La ecuación sería: ln(P)=−∆ HvR
1T
+a
DISCUSIÓN
Rebe
CONCLUSIONES
A mayor temperatura se da un aumento
del volumen.
Es necesario realizar la práctica con
mucho cuidado para evitar errores
durante el procedimiento.
Se establece un Hvapor igual a
15695,83J /mol.
Se concluye que el porcentaje de error es
de 38,5%.
La gráfica muestra una línea curveada,
debido a los errores humanos que se
dieron durante el procedimiento.
Entre los errores que se pudieron
presentar están una mala medición de la
temperatura y a la vez del volumen.
BIBLIOGRAFÍA
1. Theodore L. Brown,H. Eugene LeMay,
Jr.,Bruce E. Bursten,Julia R. Burdge,
Química: La ciencia central, editorial
pearson Educación de México S.A, 2004,
página 1040, 10 de abril 2013.
2. Ronald J. Gillespie. Química, Editorial
Riverte, 1990, página 576, 10 de abril
2013.
3. Peter W. Atkins, Loretta J. Principios de
química. Editorial Médica Panamericana,
2006, 3 ed. Página 286, 9 de abril de
2013.
4. John C. Kotz,Paul M. Treichel,Gabriela C.
Weaver. Química y reactividad química.
Editorial Cengage Learning, 6ta ed.
Página 529. 9 de abril de 2013.
5. González Karolina, Manual de prácticas
de laboratorio de Físicofarmacia I, II
Cuatrimestre 2011.