PRESION DE VAPOR.
La presión de vapor es la presión de un sistema cuando el sólido o liquido se hallan en equilibrio con su vapor. Los vapores y los gases, tienden a ocupar el mayor volumen posible y ejercen así sobre las paredes de los recintos que los contienen, una presión también llamada, fuerza elástica o tensión. ara ara determinar un valor sobre esta presión se divide la fuerza total por la super!cie en contacto. La resión de vapor o más com"nmente presión de saturación es la presión a la que cada temperatura las fases líquida y vapor se encuentran en equilibrio# su valor es independiente de las cantidades de líquido y vapor presentes mientras e$istan ambas. %n la situación de equilibrio, las fases reciben la denominación de líquido saturado y vapor saturado.
%n la !gura se representa representa un recipiente cerrado, lleno parcialmente de un líquido. %ste líquido como toda sustancia está constituido por moléculas que están en constante movimiento, el cual hace que se produzcan choques entre ellas, de estos choques las moléculas intercambian energía. %n este constante choque e intercambio de energía, algunas moléculas pueden alcanzar tal velocidad, que si están cerca de la super!cie pueden saltar saltar del líquido al espacio cerrado e$terior como gases. & este proceso de conversión lenta de los líquidos a gases se les llama evaporación.
& medida que más moléculas pasan al estado de vapor, la presión dentro del espacio cerrado sobre el líquido aumenta y hay un valor de presión para el cual por cada molécula que logra escapar del líquido necesariamente regresa una de las gaseosas a él, por lo que se establece un equilibrio y la presión no sigue subiendo. %sta presión se conoce como presión de vapor saturado. La presión de vapor saturado depende de dos factores' la naturaleza del líquido y la temperatura.
RELACIÓN DE LA PRESIÓN DE VAPOR VAPOR Y LA NATURALEZA DEL LÍQUIDO.
%l valor de la presión de vapor saturado de un líquido, da una idea clara de su volatilidad, los líquidos mas volátiles (éter, gasolina, acetona etc) tienen una presión de vapor saturado mas alta, alta, por lo que este tipo de líquidos, con!nados en un recipiente cerrado, mantendrán a la misma temperatura y una presión mayor que otros menos volátiles. *i un soluto es no volátil volátil la presión de vapor vapor de su disolución es menor menor que la del disolvente puro. &sí que la relación entre la presión de vapor y presión de vapor del disolvente depende de la concentración del soluto en la disolución. FUNCIÓN DE LA RELACIÓN.
%sta relación relación está dada por la Ley de +aoult, que establece establece que la presión parcial de un disolvente sobre una disolución está dada por la presión de vapor del disolvente puro, multiplicada por la fracción molar del disolvente en la disolución. La fórmula está dada por'
P 0
− P
P 0
=
n
+
n N
onde' o es la presión de vapor del disolvente puro, es la presión de vapor de la solución, n son los moles de soluto y - son los moles del disolvente.
RELACIÓN DE LA PRESIÓN DE VAPOR VAPOR Y LA TEMPERATURA.
La regla de fases establece que la presión del vapor de un líquido puro es función "nica de la temperatura de saturación. or lo tanto a presión de vapor en la mayoría de los casos casos se puede e$presar e$presar como' vp f (t) La presión de vapor en los líquidos crece rápidamente al aumentar la temperatura# así, cuando la presión de vapor es igual a / atmósfera, el líquido se encuentra en su punto de ebullición ya que el vapor, vapor, al vencer la presión e$terior, e$terior, se puede formar en toda la masa del líquido y no sólo en su super!cie. La relación entre la temperatura y la presión de vapor saturado de las sustancias, no es una linea recta, en otras palabras, si se duplica la temperatura, no necesariamente se dupl duplic icar ará á la pres presió ión, n, pero pero si se cump cumplilirá rá siem siempr pre, e, que que para para cada cada valo valorr de temperatura, temperatura, habrá un valor !jo de presión de vapor saturado para cada líquido. La e$plicación de este fenómeno se basa en el aumento de energía de la moléculas al calentarse. 0uando un líquido se calienta, estamos suministrándole energía. %sta energía se traduce en aumento de velocidad de las moléculas que lo componen, lo que a su vez signi!ca, que los choques entre ellas serán mas frecuentes y violentos. %s fáci fácill dars darse e cuen cuentta ento entonc nces es,, que que la cant cantid idad ad de molé molécu cula lass que que alca alcanz nzar arán án su!ciente velocidad para pasar al estado gaseoso será mucho mayor, y por tanto mayor también la presión.
FUNCIÓN DE LA RELACIÓN.
La presión de vapor de un liquido se relaciona con la temperatura por medio de la ecuación de 0laussius 0lapeyron' ln ( PVP )=
+
A B T
*e debe tener en cuenta cuenta que esta ecuación no es aplicable a temperaturas inferiores al punto de ebullición normal. normal. La grá!ca del del logaritmo de la presión del vapor y el reciproco de la temperatura absoluta es una recta. La ecuación anterior no es una mala mala apro$ apro$ima imació ción n pero pero en gener general al esta esta curva curva realme realmente nte tiene tiene unas unas curvat curvatur uras as peque1as que muestran así que esta apro$imación tampoco es la mejor. %stas curvas las observamos e$agerando un poco el dibujo, de la siguiente manera'
ESTIMACIÓN DE LA PRESIÓN DE VAPOR.
%n intervalos de baja presión' /2 a /322 mm4g se estima por varios métodos unos de los cuales son' •
%l méto método do de esti estima maci ción ón de 5ros 5rost6 t67a 7al8 l89a 9arf rf6: 6:ho hodo dors rs,, es el mejo mejorr para para compuestos orgánicos, se hace por medio de cálculos de tipo iterativo, y arroja un má$imo en porcentaje de error medio de 3./;
•
%l método de +iedel6lan86
%n intervalos de alta presión' /322 mm4g hasta la presión critica también e$isten varios métodos de los cuales mencionare mencionare algunos' •
%l método de estimación reducida de 7irchho># no es muy e$acto pero es muy fácil de usar, arroja un má$imo en porcentaje de error medio de ?.=;
•
%l método de estimación de 5rost67al89arf6:hodors, para intervalos de alta pres presió ión, n, tambi ambién én requ requie iere re de cálc cálcul ulos os iter iterat ativ ivos os,, arro arroja ja un má$i má$imo mo en porcentaje de error medio de /.3;
*on métodos trabajados con ecuaciones reducidas para los cuales es necesario conocer tc, pc, tb.. pero pero e$isten muchísimos muchísimos método método diferentes diferentes tanto tanto con ecuaciones reducidas como con ecuaciones semirreducidas y sin reducir.
