Practica 4 QUIMICA APLICADA ESIMEZ

Otoño

 Mendoza Gaona Camila Iliana  Ceballos Juárez Brayan Alberto

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QUÍMICA APLICADA

Practica 4 2CM7

Mendoza Gaona Camila ILIANA

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QUÍMICA APLICADA

Practica 4 2CM7

OBJETIVO Determinar experimentalmente la temperatura de ebullición del agua a diferentes presiones. Comprobar la ecuación de ClauslusClape!ron mediante el c"lculo de la temperatura correspondiente a las diferentes presiones de #apor ! compararla con la temperatura experimental respecti#a.

CO$%IDE&'CIO$E% TEO&IC'% Entalpia( Muchas eces! las condiciones de olumen constante no son conenientes y en ocasiones son im"osibles de alcanzar# La mayor$a de las reacciones ocurren en condiciones de "resi%n constante &"or lo 'eneral la "resi%n atmos()rica*# +i dicha reacci%n "roduce un incremento neto en el n,mero de moles de un 'as entonces! el sistema realiza un traba-o sobre los alrededores &e."ansi%n*# /sto se debe al hecho de ue "ara el 'as (ormado in'rese a la atmos(era! debe actuar contra la "resi%n atmos()rica# 1e manera contraria! si se consumen mas mol)culas de 'as de las ue se "roducen! los alrededores realizan el traba-o sobre el sistema &com"resi%n*# or ultimo! no se realiza traba-o al'uno si no hay un cambio neto en el numero de moles de los 'ases reactios a "roductos# /n 'eneral! "ara un "roceso a "resi%n escribimos3 4

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 5/ 6  7  ᵖ 6 5=# >na ez mas!  5/ 6 ᵖ 7 59 aunue  no es una (unci%n de estado! el cambio de calor ᵖ6 5/ 7 59 1onde el sub$ndice :"; a "resi%n es i'ual a 5= denota condiciones a "resi%n debido a ue la trayectoria constante# esta de


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ara un "roceso endot)rmico calorim)trica! no se "roduce & el sistema absorbe calor de traba-o de e."ansi%n y el los alrededores *! 5= es calor de reacci%n es i'ual a la "ositio & es decir! 5=  0 *# ariaci%n de ener'$a interna# ara un "roceso e.otermico +i el sistema reacciona a &el sistema libera calor hacia "resi%n constante! el calor de los alrededores 5= es reacci%n! como se indico en la ne'atio &es decir! 5=  0 *# secci%n ha de ser i'ual a la La termou$mica o"era con ariaci%n de ental"ia# los "rocesos ue se "roducen La di(erencia entre 5= y "ro"iamente en una reacci%n  5/ "ara una reacci%n u$mica# +i estas reacciones de"ende de la ariaci%n de "resentan "or3 de olumen se "roduce cuando la reacci%n ?eactios  roductos a "resi%n La ariaci%n de ener'$a transcurre interna y la ariaci%n de constante! contra esta ental"ia en el "roceso han de "resi%n# estar relacionados con los contenidos en ener'$a y )unto de ebullición( ental"ia de los reactios y "roductos! en la (orma3 /s la má.ima  5/ 6 / &"roductos* @ / tem"eratura a la ue una sustancia "uede &reactios*  5= 6 = &"roductos* @ = "resentarse en la (ase l$uida a una "resi%n dada "or su &reactios* relaci%n con el cambio de ?elacion entre 5/ y 5= La medida de un calor de estado l$uido a 'aseoso# reacci%n se obtene "ara cada una de las normalmente de (orma sustancias e.isten di(erentes directa! o "or la ariaci%n de "untos de ebullici%n se',n la ener'$a interna! o "or la "resi%n a la ue se determine cuando se habla del "unto de ariaci%n de ental"ia# ese a todo! cada uno de ebullici%n se hace re(erencia estos resultados sire "ara la "resi%n ambiental ala ue ealuar al otro# +i la reacci%n se encuentra dicha sustancia se realiza en un a"arato # si un l$uido recibe calor en cerrado donde las el "unto de ebullici%n la condiciones son a olumen tem"eratura "ermanece constante! como es la bomba inariable hasta ue el l$uido →

D

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QUÍMICA APLICADA se haya ea"orado "or com"leto +i "onemos al (ue'o un reci"iente con a'ua! como el (ue'o está a mayor tem"eratura ue el a'ua! le cede calor y la tem"eratura del a'ua a aumentando! lo ue "odemos com"robar si "onemos un term%metro en el a'ua# Cuando el a'ua lle'a a E00 FC! em"ieza a herir! conirti)ndose en a"or de a'ua! y de-a de aumentar su tem"eratura

)resión de #apor de los l*+uidos /n los l$uidos las mol)culas están en continuo moimiento banco y mucho más restrin'ido ue el de las mol)culas 'aseosas "or la mayor atracci%n e.istente entre ellas y e.iste una distribuci%n de elocidades moleculares en cierto modo seme-ante sala de los 'ases como consecuencia de esos moimientos constantemente estarán lle'ando mol)culas a la su"er
al estado 'aseoso "ero estas mol)culas chocan con la su"er?A La "resi%n de a"or de un l$uido! es constante a una tem"eratura dada! "ero aumenta si lo hace la tem"eratura hasta el "unto cr$tico del l$uido# /s (ácil de com"render el aumento de la "resi%n de a"or teniendo en cuenta la teor$a cin)tica# Al aumentar la tem"eratura es mayor la "orci%n de mol)culas ue



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QUÍMICA APLICADA aduieren la ener'$a su
ClausiusCla"eiron "uede escribirse asidKdH 6 = K H & 9 '  9 l *A tem"eratura no muy "r%.ima a la critica 9 l es muy "euea com"arada con 9 ' y "uede des"reciarse# As$ a E00C! 9' del a'ua es EE cc "or 'ramo! mientras ue 9i es solo E#0 cc "or 'ramo# Además si su"onemos ue el a"or se com"orta esencialmente como un 'as ideal! entonces 9' "or mol iene dada "or 9 ' 6 ?HK  y la ecuaci%n anteriores trans(orma en 3d ln  K dH 6 = K ?H2/sta ecuaci%n es conocida como ecuaci%n de ClausiusCla"eyron

,'TE&I'-  E/0I)O  Matraz bal%n de (ondo "lano de D00 cm 4#   Herm%metro  Man%metro en :>; con mercurio# 

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  Ha"%n de hule bihoradado#   Hubo de idrio con cone.iones de hule#  Mechero! anillo y tela de alambre con asbesto  Cuer"os de ebullici%n#

DE%'&&O--O E1)E&I,E$T'/n el matraz bal%n colocamos a"ro.imadamente 20 cm4 de a'ua y los cuer"os de ebullici%n# Montamos el eui"o tal y como se indic% en la <'ura E! al iniciar el e."erimento el tubo de hule no

deberá estar conectado al man%metro# /stando desconectado el man%metro &"ero en una "osici%n tal ue cuando sea necesario se "ueda conectar rá"idamente*! caliente hasta ebullici%n! anotando la tem"eratura# or un tiem"o no mayor de E0 se'undos de-e de calentar y conecte rá"idamente la man'uera de hule al man%metro e inmediatamente inicie el calentamiento hasta una tem"eratura de a"ro.imadamente OFC# 1e-amos de calentar hasta estabilizar la tem"eratura! anotamos la ariaci%n de nieles del mercurio en el man%metro &5* y tem"eratura corres"ondiente "ara este incremento de "resi%n# No de-e en(riar mucho tiem"o# Calentamos nueamente hasta los O8FC retiramos el mechero y anotamos la ariaci%n de nieles en el man%metro! cuidando no calentar a una tem"eratura mayor de E04FC "orue "uede desconectarse la man'uera#

C0E%TIO$'&IO 2. Experimentalmente cuando la presión de oposición fue de 343 mm5g 6presión atmosf7rica del de8 la 8

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temperatura de ebullición fue

Formula

9. ' partir del dato anterior ! de la ecuación de Clausius Clape!ron: calcule a las diferentes presiones 6)T8 la temperatura correspondiente a cada presión ! comp"rela con la obtenida experimentalmente. Complete la siguiente tabla.

ln

P2  P 1

=

−∆ hv  R

[

1

T  2

−

1

T  1

]

DespeGando a T9 1

T  2= ln

P2  P 1

−∆ hv

+

1

T  1

 R

Considere( ;5#<=>??cal@molA &<2.=4>cal@molA  Temperatura experimental 6T28

Datos

9

2

C

A

mm5g

mm5g

O2P

4DP

2

72

OP

4OP

D#D

7D#D

O8P

4EP



7

E00P

44P

O

7O

C"lculos

5<92

E6 D8D6 cte#

 H26HE Q=96O00 calKmol ?6 E#O8 calKmol FR 

OB%E&V'CIO$E% O

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ayuda de la ecuaci%n de Clausius @ Cla"eyron#  or ,ltimo! conclu$ ue a mayor tem"eratura mayor será la "resi%n#

,endoHa aona Camila Iliana Observaciones:

 Al desarrollar la "ráctica de :InSuencia de la "resi%n sobre el "unto de ebullici%n;! com"rob) el "rinci"io ue indica ue : a mayor tem"eratura! mayor será la "resi%n del 'as;! esto lo com"robamos con dos "eueas "ruebas! en la "rimera determinamos la tem"eratura de ebullici%n del a'ua a di(erentes "resiones y el se'undo com"robar la ecuaci%n de ClausiusCla"eyron mediante el cálculo de las tem"eraturas e."erimentales res"ectias#   Hambi)n note ue hubo una com"resi%n en el 'as ya ue en el "rimer resultado del traba-o calculado con los datos e."erimentales (ue ne'atio# Conclusiones:

esta "ráctica  /n e."erimental conclu$ ue la "resi%n inSuye sobre el olumen 'racias al cambio de tem"eratura! ya ue esto de"ende de la ebullici%n de a'ua#  tra conclusi%n (ue ue re(orc) mis conocimientos al obtener los cálculos corres"ondientes "ara cada tem"eratura a la cual se lle'aba al calentar en matraz con el mercurio y as$  encontrar la "resi%n de cada una de las mismas con

Ceballos Ju"reH Bra!an 'lberto Observaciones:

 +e lo'r% obtener resultados correctos y es"erados de manera te%rica como tambi)n de manera "ráctica# #

como a ciertas  Note tem"eraturas de ebullici%n del a'ua! el a"or e-erc$a determinada "resi%n! es decir la "resi%n del a"or del a'ua en (unci%n de las di(erentes tem"eraturas# Conclusiones:  

/n esta "ráctica "ude concluir "rinci"almente dos cosas! la "rimera (ue determinar e."erimentalmente la tem"eratura de ebullici%n del a'ua a di(erentes "resiones siendo con'ruentes con las e."erimentales y el se'undo com"robar la ecuaci%n de ClausiusCla"eyron mediante el cálculo de la tem"eratura corres"ondiente a las di(erentes "resiones de a"or y com"ararla con la tem"eratura e."erimental res"ectia#

E0

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 

/n resumen! concluyo ue cuando aumenta la tem"eratura! tambi)n aumenta la "resi%n del 'as#

/u*mica u*a Del Estudiante Cultural de Ediciones %.'

/u*mica( -a ciencia central Teodore -. BroMn Bibliograf*a

/u*mica eneral itten: Da#is ! )ecK:3L Edition Edit. ,c raM 5ill

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