Informe Laboratorio Fisicoquímica Presión de Vapor

Laboratorio de Fisicoquímica AI Informe 2: Termoquímica

PRICIPIOS TEÓRICOS aH Presin de aor +a Presin de aor o m4s 5omInmente resin de sat9ra5in es la resin a la 89e a 5ada temerat9ra las Eases lí89ida : aor se en59entran en e89ilibrioF s9 alor es indeendiente de las 5antidades de lí89ido : aor resentes mientras eDistan ambas "n la sit9a5in de e89ilibrio; las Eases re5iben la denomina5in de lí89ido sat9rado : aor sat9rado bH Garia5in de la resin de aor 5on la temerat9ra +a resin de aor 5ambia m9: o5o al a9mentar la temerat9ra; a medida 89e a9menta la temerat9ra; la resin de aor m9estra 9na raidez de 5ambio 5ada ez ma:or : a temerat9ras m9: eleadas la endiente de la 59ra se ha5e m9: ron9n5iada; la resin de aor en términos de la temerat9ra m9estra 9n 5omortamiento eDonen5ial Al =raEi5ar el lo=aritmo de la resin Jlo= PH en E9n5in del re5iro5o de la temerat9ra absol9ta J'1H se obtiene 9na línea re5ta 5on endiente ne=atia "n 5ada lí89ido; se 9ede obtener 9na re5ta de diEerente endiente $sando la herramienta matem4ti5a; la e59a5in de Cla9si9s B Chae:ron tenemos lo si=9iente K dP ∆ Hv ∆ Hv = = dT ( Vg−Vl ) T T ∆ V

)ondeK L< M "ntalia o 5alor molar de aoriza5in Gl; G=M olImenes de li89ido : =as dP/d' M aria5in de resin de aor 5on la temerat9ra &nte=rando la Eorm9la anterior obtenemos K −∆ Hv LnP= +c RT

)ondeK L< M entalia o 5alor molar Al raEi5ar +n P s 1/' se obtiene 9na línea re5ta 59:a endiente es L</R : a artir de ello se 9ede hallar L<

Lunes 02:00pm -0600pm

Página %


5H Calor latente de aoriza5in JH "s a89el 5alor ne5esario ara el 5abio de estado de li89ido a =as or 5ada =ramo de s9stan5ia; 89e se obtiene =eneralmente a 1atm de resin Para 9na mol se eDresa 5omo L< "ste 5alor se rela5iona 5on el 5ambio de ener=ía interna mediante la si=9iente eDresinK ∆ U ∆ H ∆ ( PV ) =

−

)onde a resiones moderadas LG MG=; olImenes de aor Eormado; :a 89e el ol9men del lí89ido 9ede desre5iarse; el ol9men de aor 9ede 5al59larse mediante la le: del =as ideal K nR'/P


Página 6


DETALLES E7PERIMENTALES MATERIALES 8

#e 5ont 5on el e89io ara determinar resin de aor or el método est4ti5o el 59al 5osta de 9n %atraz 5on tan bihoradado 'ermmetro 0100 >C %anmetro +lae de doble ía Co5inilla

PROCEDIMIENTO E7PERIEMENTAL AH %étodo "st4ti5o 

#e arm el e89io se=In se indi5a en la =9ía "l baln del e89io se en5ontraba :a 5on el a=9a estilada hasta 1/3 de s9 ol9men total : la llae se en5ontr abierta al ambiente #e 5alent el a=9a del baln hasta llear a eb9lli5in or medio de la 5o5inilla elé5tri5a : 9na ez lle=ado a la temerat9ra de 100>C; se retir la 5o5inilla : se 5ambi la osi5in de la llae ha5ia el manmetro "l mer59rio en el manmetro 5omenz a 5ambiar de osi5in : se tom nota de s9 deslazamiento desde los ??>C hasta los .0>C anotando or interalos de 1>C +9e=o se 5ambi la osi5in de la llae ha5ia el ambiente ara eitar el deslazamiento del mer59rio ha5ia el baln


Página &


TABLA DE DATOS Y RESULTADOS E7PERIMENTALES T,9", N°4K Condi5iones de +aboratorio T$r,/#r, ;°C< 2

Pr!(&% ;$$=)< 7!6

=#$',' R",/(>, ;?< ?6

T,9", N°2K Presion G# 'emerat9ra T$r,/#r, ;@C<

+4;*$<

D(fr%*(, ' ,"/#r,! ;*$<

   5   3 2 4     5   3 2 4 

1! 2? 3? ! !? 7 7? .? ?. 106 11 123 131 13. 16 1!2 1!? 166 172 1.

3 !. 7. 10 11. 1 1!. 17. 1?6 212 22. 26 262 276 2?2 30 31. 332 3 36


Página '

Pr!(&% M,%o$/r(*, ;$$=)< 30 !. 7. 100 11. 10 1!. 17. 1?6 212 22. 26 262 276 2?2 30 31. 332 3 360


T,9", N@3K Presiones de Gaor de A=9a JPH "Derimentales; +n de Pabs; &nersas de las 'emerat9ras en > O T (º C)

T( K)

1/ T( K) x 10

Pabs =(Patm –

Ln Pabs

∆Hexp

-3

Pmano)

(mmHg)

(cal/mol)

(mmHg) ((

#&2

2)6''

('

#&

2)6(%

RJ5al/molOH (& #&0 L
&26

6)%''

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6&' 6%6

6)%( 6)$'6

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$2 2)'#2 #(6 ∆HexpPromedio*ca+,mo+

6)02 %)('

2)&02

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#6( #6'

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1?.7 ?720

Página (

0(6()2 '(%2)$ (#(2)$&

(02%)0&

&6#)'$ (0'')2' &(0)$0

6602)&

'0#%)&$

((#)(' '6'0)2

T,9", N@K )atos teri5os


EEMPLOS DE CÁLCULOS Calclo pa!a la p!es"#n absolta .abemos que +a presi/n abso+uta o tambin +a ++amamos presi/n de 1apor está dada por +a siguiente formu+a: Pv Patm Pman =

−

onde +a Patm 3 &%6 mm4g

Caso $%1 & tenemos una temperatura de ((5 7 una presi/n manomtrica de $0 mm4g8 entonces ap+icando +a formu+a anterior tenemos: Pv =756 mmHg −30 mmHg=726 mmHg

Por +o tanto podemos decir que se traba9a de +a misma manera para +as demás temperaturas asta ++egar a +a temperatura ;na+ que en este caso es '05

Calclo pa!a el calo! mola!  e +a primera ecuaci/n de c+ausius-c+ape7ron tenemos : dP ∆ Hv ∆ Hv = = dT ( Vg− Vl ) T T ∆ V



Integrando +ogramos obtener:

LnP=



RT

+c

La segunda ecuaci/n de c+ausius-c+ape7ron

2.3log



−∆ Hv

( )= ( P2 p 1

∆ Hv T 2−T 1 R T 2.T 1

)

4aciendo a+gunos cambios tenemos una f/rmu+a más mane9ab+e: ∆ Hv =ln


( )(

P 2 T 2. T 1 R P 1 T 2−T 1

Página 0

)

Laboratorio de Fisicoquímica AI Informe 2: Termoquímica - 4acemos uso de esta <+tima ecuaci/n para a++ar e+ ca+or mo+ar o enta+pia de +a siguiente manera: ∆ Hv =ln

( ) 698 726

∗1.987∗(

371∗372 ) 371−372 ∆ Hv =¿ 0(6()2



Así sucesi1amente con +os demás datos) = ;na+mente se a++a e+ promedio de+ ca+or mo+ar: ∆ Hv =¿ '6'0)2

Calclo pa!a el calo! mola! %E

∆ HvTeórico ∆ Hv Experimental −

=

∆ HvTeórico


9720

x 100

=

cal mol

−

8680.21

cal 9720 mol

Página 

cal mol

x 100

10.69

=


DISCUSIÓN DE RESULTADOS "n el resente inEorme se obt9o 9n error or5ent9al 106?@ 5on rese5to al 5alor molar de aoriza5in; estos alores tan altos de error se 9eden eDli5ar de la si=9iente maneraK •

•

•

Al ini5io del 5alentamiento del a=9a; notamos 89e las distan5ias de mer59rio dentro del manmetro no estaba en e89ilibrio; tratamos de mejorarlo en el instante ero no se 9do 5orre=ir or 5omleto <9bo 9na e89ea aria5in en las distan5ias de alt9ras de mer59rio al ini5iar la r45ti5a $n Ea5tor 89e 9do inEl9ir es el he5ho de 89e la tao del baln 9do no 5errar bien el sistema dando aso a 9na osible E9=a Al 5olo5ar el ael milimetrado en la ared del t9bo en $ se t9o 89e 5ortar : e=ar 9na tira m9: lar=a : 59ando anot4bamos el ael milimetrado; este estaba 9n o5o in5linado


Página 2


CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 

Al Einalizar la r45ti5a odemos 5on5l9ir 89e l9e=o de ha5er los 54l59los se lo=r determinar la resin de aor; se lo=r demostrar la rela5in 89e =9arda la temerat9ra 5on la resin : or Iltimo el 54l59lo del 5alor molar de aoriza5in del lí89ido



"l método 9tilizado no es m9: re5iso ara obtener 9 alor 5er5ano al 5alor de aoriza5in teri5o


Página #


BIBLIOGRAFIA  

CA#'"++AN; ilbert Q isi5o89ími5a; se=9nda edi5in %éDi5oK ondo "d95atio &nterameri5ano #A; 1?7 P4= 7.! %r=arita 5anales; tzasna hernandez; #am9el meraz; &=na5io Pealosa Eisi5o89ími5a ol &S 1??2200 "ditor %5 jose Aila Galdiieso $NA% Pa=11.


Página $


ANE7OS CUESTIONARIO 4H A%,"(* ", r",*(&% # J(!/ %/r "o! >,"or! ' *,"or $o",r ' >,or(-,*(&% K ", %,/#r,"-, ' ", !#!/,%*(,!H Ya 89e el 5alor de aoriza5in iene dada en 9nidades de 5al/mol; eso brinda 9na lee idea 89e si deende de la nat9raleza de la s9stan5ia #i el 5alor de aoriza5in est4 dada or mol de s9stan5ia; esta deendería de s9 masa molar : esta a s9 ez deende de 594les son los 4tomos 89e 5onEormen la s9stan5ia Por lo tanto; la nat9raleza de la s9stan5ia es 9n Ea5tor imortante

2H EJ"(# " $/o'o ' !,/#r,*(&% ),!o!, ,r, '/r$(%,r ", r!(&% ' >,or ' "o! "#('o!H #e b9rb9jea lentamente 9n ol9men 5ono5ido de 9n =as inerte a traés de 9n lí89ido ; el 59al se mantiene a temerat9ra 5onstante en 9n termostato +a resin de aor se 5al59la mediante 9na determina5in de la 5antidad de aor 5ontenido en el =as saliente o or la érdida de eso del lí89ido

3H A'#%/ K *o$%/ 9r>$%/ #%, #9"(*,*(&% *(%/f(*, (%'J,', ' "o! "/($o!  ,o! % rfr%*(, ," !/#'(o r,"(-,'oH #C(P$# es 9na base de datos de artí59los 5ientíEi5os indeDados; sin embar=o; no ermite la des5ar=a 5omleta del arti59lo si es 8 no se a=a 5ierta 5antidad de dinero; se adj9nta la bIs89eda del abstra5t del artí59lo "l artí59la trata sobre 9n método ara determinar la resin de aor mediante la ro=rama5in =enéti5a; el 59al es 9n método n9eo 89e ermite liberarse de los in5oneninentes 5on otros métodos 5omo =randes desia5iones 5er5a de la temerat9ra 5ríti5a : 9nto trile o de 89e tienen 9n =ran nImero de ar4metros aj9stados de 5om9esto ese5íEi5o : or lo tanto la ne5esidad in5oneniente de tener a mano =randes tab9la5iones de 5ientos de ar4metros del modelo %en5iona 89e solo es ne5esario 5ontar 5on el 9nto de eb9lli5in : el Peso %ole59lar 5omo ariables a ne5esitar


Página %



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