Determinación experimental de la presión de vapor de un liquido puro

1. IPN
UPIICSA
LABORATORIO DE QUIMICA APLICADA
PRACTICA No5
DETERMINACIÓN EXPERIMENTAL DE LAPRESIÓN DE
VAPOR DE UN LÍQUIDO PURO
EQUIPO 3
Fecha de elaboración: 20/03/2018
anthoico2007@gmail.com
Nombre Alumno (s) Firma Calificación
Cisneros Flores Ramses
De la Rosa Ávila Alan
Dueñas Rivera Johan
Alejandro
Gómez Avendaño Abril
Jiménez Rodríguez
Carlos Alberto
CUMPLIMIENTO DEL OBJETIVO:
Se cumplieron los dos objetivos que marca la práctica 5; en los cuales se debía
determinar experimentalmente la presión de vapor, a distintas temperaturas, esto
por medio del dispositivo; cambiando las presiones para así tomar los debidos
resultados: Posteriormente realizar los cálculos, graficar y poder observar la relación
entre la presión de vapor y la temperatura de algún líquido problema.
INTRODUCCIÓN
PRESION DE VAPOR
Los gases y los vapores, tienden a ocupar el mayor volumen posible y ejercen así
sobre las paredes de los recipientes que los contienen, una presión también
llamada, fuerza elástica o tensión.
De igual manera se presenta algo llamado Presión de Vapor, el cual es:

2. La presión de un sistema cuando el sólido o líquido se hallan en equilibrio con su
vapor; se ve presenta en la mayoría de las casas: una olla exprés al hacer frijoles.
Si se mide la presión de vapor de una sustancia a varias temperaturas y se grafica
lnP0 vs 1/T (K), la pendiente de la curva resultante es igual a ΔH/R.
La presión de vapor de un líquido se relaciona con la temperatura por medio de la
ecuación de Claussius Clapeyron, a pesar de que existen muchas ecuaciones
que estudian esta propiedad de los fluidos, pero de todas maneras estas
ecuaciones pueden referirse a la ecuación de Clapeyron:
De manera integrada:
La gráfica del logaritmo de la presión del vapor y el reciproco de la temperatura
absoluta es una recta.
DESARROLLOEXPERIMENTAL
 MATERIAL Y EQUIPO
1. Recipiente de ebullición
2. Mechero o mantilla calefactora
3. Termómetro 0 – 100 °C con
4. Refrigerante recto o equivalente
5. Frascos de dos a tres litros, de pared gruesa y boca ancha
6. Tubo en ”U” como manómetro
7. Bomba de vacío

3. PROCEDIMIENTO

4. RESULTADOS EXPERIMENTALES
T °C H1 H2 Presión
manométrica
Pman
(h1-h2)x10=
mmHg
Pabs
Pabs=585mmHg-
Pman
22 59 cmHg 2 cmHg (59cm-2cm) X
10= 570mmHg
585-570= 15
62 52 cmHg 9.5 cmHg (52cm-
9.5)X10=
425mmHg
585-425= 160
75 45.5 cmHg 15 cmHg (45.5-15)x10=
305
585-305= 280
83 42 cmHg 18.7 cmHg (42cm-
18.7cm)X10=
233mmHg
585-233= 352
89 37 cmHg 23.8 cmHg (37cm-
23.8cm)X10=
132mmHg
585-132= 453
95 30.5 cmHg 30.5 cmHg (30.5cm -
30.5cm)=X10=
0
585-0= 585
ACTIVIDADES
1. Construya una gráfica de presión (mm Hg) contra la temperatura absoluta
(k).
P (mmHg) T °K
15 22+273.15°K=295.15
160 62+273.15°K=335.15
280 75+273.15°K=348.15
352 83+273.15°K=356.15
453 89+273.15°K=362.15
585 95+273.15°K=368.15

5. 2. Construya una gráfica de 1 n P contra la temperatura absoluta
Ln P T °K
Ln(15)= 2.708050 295.15
Ln(160)= 5.075173 335.15
Ln(280)= 5.634789 348.15
Ln(352)= 5.863631 356.15
Ln(453)= 6.115892 362.15
Ln(585)= 6.371611 368.15
0
100
200
300
400
500
600
700
295.15 335.15 348.15 356.15 362.15 368.15
P (mmHg)
Temp°K

6. 3. Construya una gráfica de 1n P contra 1/T donde T este en kelvin.
Ln P 1/T (°K)
2.708050 1/295.15= 0.003388
5.075173 1/335.15= 0.002983
5.634789 1/348.15= 0.002872
5.863631 1/356.15= 0.002807
6.115892 1/362.15= 0.002761
6.371611 1/368.15= 0.002716
0
1
2
3
4
5
6
7
0 50 100 150 200 250 300 350 400
LnP
Temp°K

7. 4. Determine el valor de la entalpia de vaporización Hv)(
1/T (°K) Ln P
0.003388 2.708050
0.002983 5.075173
0.002872 5.634789
0.002807 5.863631
0.002761 6.115892
0.002716 6.371611
Se colocan los datos en la calculadora; X = 1/T y Y=LnP; para asi calcular m y b.
m=-5427.8738 b=21.1505
∆𝐻𝑣
𝑅
= 𝑚 ∆Hv= mR
∆Hv= 5427.8738k (
8.314𝐽
𝑚𝑜𝑙 𝐾
)
= 45127.3427 J/mol
= 45.1273427 KJ/mol
5. Compara los valores obtenidos gráficamente de presión de vapor, con los
reportados en la literatura.
0
1
2
3
4
5
6
7
0 0.0005 0.001 0.0015 0.002 0.0025 0.003 0.0035 0.004
Ln P
1/T (°K)

8. Pv Teórico (mmHg) Pv Experimental (Pabs) %E |
𝑃𝑣 𝑡𝑒𝑜−𝑃𝑣𝑒𝑥𝑝
𝑃𝑣𝑡𝑒𝑜
|X100
22°C= 19.827 15 24.34
62°C= 166.24 160 3.75
75°C= 289.1 280 3.14
83°C= 400.6 352 12.13
89°C= 506.1 453 10.49
95°C= 633.90 585 7.71
|
19.827 −15
19.827
|X100= 24.34%
|
166.24−160
166.24
|X100= 3.75% 𝑦 = (
𝑥−𝑥1
𝑥2−𝑥1
) (𝑦2 − 𝑦1) + (𝑦1)
|
289.1−280
289.1
|X100= 3.14% 𝑦 = (
62−60
70−60
)(233.7 − 149.38)+ 149.38
|
400.6−352
400.6
|X100= 12.13%
|
506.1−453
506.1
|X100= 10.49%
|
633.90−585
633.90
|X100= 7.71%
6. Determine el porcentaje de error entre el valor del Hv experimental y el
reportado en la literatura.
%E |
𝑃𝑣 𝑡𝑒𝑜−𝑃𝑣𝑒𝑥𝑝
𝑃𝑣𝑡𝑒𝑜
|X100
%E |
40.67𝑘𝑗 /𝑚𝑜𝑙 −45.12 kJ/mol
40.67𝑘𝑗 /𝑚𝑜𝑙
|X100= 19.94%
RECOMENDACIONES:
Tomar los datos experimentales cuando comience a burbujear, para luego apagar
el mechero, evitando que arrojen resultados falsos positivos.
Deliberar tareas, que van desde el manejo de la válvula de vacío, para que no
sucedan errores ya que si se baja el nivel de mercurio se deberá de comenzar de
nuevo el experimento y la toma de datos.

9. CONCLUSION
Para concluir esta práctica, podemos mencionar que se cumple lo
mencionado en la introducción y los objetivos de la misma, de tal manera que
pudimos demostrar que existe un cambio de presión en el sistema cuando se
modifica la temperatura de ebullición; haciendo uso de los datos obtenidos de
temperatura y presión, así como de las gráficas que realizamos con los mismos
datos. Para el desarrollo de esta práctica hicimos uso de la
información sobre este tema, proporcionada por nuestro profesor, en clases
pasadas; al igual que las formula y operaciones realizadas para calcular lo
requerido; llevando a cabo así, un experimento que nos resultara en un
aprendizaje significativo al unir la teoría con la práctica y con ello darnos cuenta
que la presión se modifica de manera paralela.
EVIDENCIASFOTOGRAFICAS
Dispositivo

10. Altura de niveles de Mercurio