presion de vapor fisico.docx

8/20/2019 presion de vapor fisico.docx

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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

ESCUELA NACIONAL DE CIENCIAS BIOLÓGICAS

INGENIERÍA EN SISTEMAS AMBIENTALES

LABORATORIO DE FISICOQUÍMICA DE SISTEMAS AMBIENTALE

DOCENTE:Ing. José Armando Cuevas Contreras

PRÁCTICA 1

“PRESIÓN DE VAPOR”

Grupo 4AV1

EQUIPO

Al !ntara de "e#n $%al&a C.D&a' (ar &a )ar&a *ernanda*+gueroa Arag#n (a,r+ela

Ort+' "e#n )ar+ana

F !"# $ R #%&'#!&(): - de O tu,re de -/ 0 F !"# $ E)*r +#: -1 de O tu,re de -/ 0


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Figura 1: Energía cinética y presión de vapor

OB,ETIVOS

. Esta,le er la de2enden +a de la 2res+#n de va2or de l&3u+dos 2uros on res2e to a latem2eratura.

-. (enerar datos de 2res+#n 4 tem2eratura5 4 on6+rmar 3ue se a7usten a la e ua +#n de Claus+usCla2e4ron 2ara des r+,+r el om2ortam+ento.

-. A2render med+ante el método d+n8m+ o el uso del e3u+2o de 2res+#n de va2or.

INTRODUCCIÓN

"a 2res+#n de va2or es una de las 2ro2+edades m8s +m2ortante 4 9t+l de los l&3u+dos5 de algunos#l+dos 4 de las d+solu +ones l&3u+das en ond+ +ones del entorno. "a 2ro2+edad es una var+a+m2ortante en el d+se:o 4 o2era +#n de 2ro esos +ndustr+ales5 omo onse uen +a de la e;+sten +a+nter6ase en las 3ue 2art+ +2e un va2or.

"a 2res+#n de va2or es la 2res+#n de la 6ase gaseosa o va2or de un s#l+do o un l&3u+do so,re la 6asel&3u+da5 a una tem2eratura determ+nada5 en la 3ue la 6ase l&3u+da 4 el va2or se en uentran en e3u+l+d+n8m+ o< su valor es +nde2end+ente de las ant+dades de l&3u+do5 2ero s& de su naturale'a."a 2res+#n de va2or de un l&3u+do5 es onstante a una tem2eratura dada5 2ero aumenta s+ lo %a e la

tem2eratura %asta el 2unto r&t+ o del l&3u+do< al aumentar la tem2eratura5 es ma4or la +ntera +#n las molé ulas5 estas toman la energ&a ne esar+a 2ara %a er el am,+o de l&3u+do a va2or5 4 onse uen +a e;+ste una ma4or 2res+#n 2ara un e3u+l+,r+o entre el va2or 4 el l&3u+do. En e3u+l+,r+

6ases re +,en el nom,re de l&3u+do saturado 4 va2or saturado5 esta 2ro2+edad 2osee una rela +#n+nversamente 2ro2or +onal on las 6uer'as de atra +#n +ntermole ulares.=n l&3u+do no t+ene 3ue ser alentado a su 2unto de e,ull+ +#n antes de 3ue 2ueda onvert+rse en ungas< a una tem2eratura 2or de,a7o del 2unto e,ull+ +#n5 algunas de las 2art& ulas se muevenr82+damente 3ue 2ueden es a2arse del l&3u+do5 uando su ede esto5 la energ&a +nét+ a med+al&3u+do d+sm+nu4e5 2or lo ual a,sor,e energ&a de sus alrededores %asta 3ue vuelve al e3u+l+,rtérm+ o5 2ero a la ve' algunas de las molé ulas logran tener nuevamente ,astante energ&a 2araes a2arse del l&3u+do5 %asta 3ue se eva2ore totalmente.

"a 2res+#n de va2or de un l&3u+do se rela +ona on la tem2eratura 2or med+o de la e ua +#n dClauss+us Cla2e4ron."a e ua +#n Claus+us>Cla2e4ron es una 6orma de ara ter+'ar el am,+o de 6ases entre un l&3u+do 4s#l+do5 en un d+agrama P>$ ?2res+#n>tem2eratura@5 la l&nea 3ue se2ara am,os estados se ono e om

urva de oe;+sten +a.


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"a rela +#n de Claus+us Cla2e4ron da la 2end+ente de d+ %a urva5 donde B es el alor latente ental2&a del am,+o de 6ase ?J mol @5 R te. del gas +deal5 $ tem2eratura en e3u+l+,r+o ?a,soluta

te. de +ntegra +#nF valor de P uando $ /."a e ua +#n de Claus+us>Cla2e4ron 4a +ntegrada es la s+gu+enteF

"n P va2 − Δ Hvap

RT + C

S+ el l&3u+do um2le la e ua +#n de Claus+us Cla2e4ron5 al gra6+ ar "n P vs. $ se de,e o,tener ul&nea re ta de 2end+ente negat+va5 +gual a

− Δ Hvap R %e +nter e2to C 4 on las 2end+entes de las

l&neas se dedu en los alores de va2or+'a +#n de d+versos l&3u+dos.

"a rela +#n entre la tem2eratura 4 la 2res+#n de va2or saturado de las sustan +as5 no es una l&neare ta5 s+ se du2l+ a la tem2eratura5 no ne esar+amente se du2l+ ar8 la 2res+#n5 2ero s+ se um2s+em2re5 3ue 2ara ada valor de tem2eratura5 %a,r8 un valor 6+7o de 2res+#n de va2or saturado 2ara

ada l&3u+do. "a e;2l+ a +#n de este 6en#meno 2uede ser ,asar en el aumento de energ&a delas molé ulas al alentarse< Cuando un l&3u+do se al+enta5 estamos sum+n+str8ndole energ

Esta energ&a se tradu e en aumento de velo +dad de las molé ulas 3ue lo om2onen5 lo 3ue a su ve's+gn+6+ a5 3ue los %o3ues entre ellas ser8n m8s 6re uentes 4 v+olentos. Es 68 +l darse uenta enton3ue la ant+dad de molé ulas 3ue al an'ar8n su6+ +ente velo +dad 2ara 2asar al estado gaseoso ser8mu %o ma4or5 4 2or tanto ma4or tam,+én la 2res+#n.

METODOLOGIA

M#* r% E/u&po R #!*&0o

2+n'a )o%r =n a2arato de 2res+#n de va2or Etanol

2ro,eta de -0 ml Gom,a de va &o Agua dest+lada

2arr+lla de alentam+ento ag+ta +#n

vaso de 22. de //ml

,arra magnét+ a orta “mos a”

2+seta


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K L0 / 0/ LK/ LM K 0- 0

L1 M0 0 1- LK L 0M -10

M 1 01 -L0M- L/ - L

0 M0 /M L --/L ML -1M L- -/0M M1 -M/ L K/1 MK -0L L M-K 1/ - L L0 0

-/ 1 - L LL /- 1 K0 LM /-- 1 M0 LK ML- 1L 0/ LK.0 0M- 1M -0 M /

-0 11 / M- /-L 1K 11-M K/ L-1 K 0/ Pres+#n atmos6ér+ aF

010.0 mmBg-K K L/ K- -/

K /

ANALISIS DE INFORMACIÓN RESULTADOS

$a,la -. )uestra de agua"e tura Pman?mmBg@ t ?HC@ $? @

Pv?mmBg@ $ / > ln Pv

M 00 -1. 0 -.0 ./ M .M- /.// / M 1M- L 0M /. 0 - .0 ./-K .1- /.// /-1K-L

0K -. 0 .0 ./ .K0- /.// / /L11- L- 0. 0 0 .0 -.K1 0./ /.//-K1 M K

0 -/ L L. 0 L0.0 -.KM0 0. /K /.//-KM 1L-L / L0 1. 0 1-.0 -.K0M 0.-/M /.//-K0M-LMM K LM /. 0 K-.0 -.K / 0.-L/ /.//-K K1MK

1 M0 L1 . 0 - /.0 -.K 0. K /.//-K -L-K L LK -. 0 -- .0 -.K- 0. // /.//-K--LK0/ 1 M . 0 - M.0 -.K/L 0. M/ /.//-K/0M

M- 0. 0 -0-.0 -.1KM 0.0 /.//-1KM-K- /M M0 1. 0 -M1.0 -.1M- 0.L-K /.//-1M- -0

-1M ML K. 0 -K1.0 -.1L 0.LKK /.//-1L /K-0L MK 0-. 0 -K.0 -.1 / 0.MK1 /.//-1 KLKK

0 - L 1/ 0 . 0 K.0 -.1 - 0.10M /.//-1 L01L - L 1 0 . 0 LK.0 -.1- 0.K - /.//-1- LL-


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M K0 1 0L. 0 K/.0 -.1/1 0.KLM /.//-1/M1/L1 M0 1 0M. 0 /.0 -.1// L./ M /.//-MKKKK 0/ 1L 0K. 0 0.0 -.M1 L./ML /.//-M1 0

-/ -0 1M L/. 0 L/.0 -.MMM L. - /.//-MMLL-- 11 1K L-. 0 KM.0 -.ML L.- / /.//-ML -1M-- L K/ L . 0 0- .0 -.M0 L.-0M /.//-M0 L1- -/ K- L0. 0 0L0.0 -.M K L. 1 /.//-M 1L/- / K LL. 0 0M0.0 -.M L. 00 /.//-M --0 / K0 L1. 0 010.0 -.M L L. M- /.//-M L-1

$a,la . )uestra de etanol

"e tura Pman?mmBg@ t ?HC@ $? @Pv

?mmBg@ $ / > ln Pv

KK /L. 0 1L.0 .-LL . L/ /.// -LL

- 1- L /K. 0 / .0 .- 0 .L / /.// - ML 1 . 0 - .0 .- .1// /.// - K

1 . 0 M.0 . 1 .K- /.// 1 -0 - L. 0 0 .0 . L 0./ /.// LL - L K. 0 M .0 . 0. 0L /.//M /- M -/. 0 1 .0 . - 0.- - /.// - 01 1 K --. 0 -/-.0 . / 0. /.// /K LK 0/ - . 0 - L.0 ./K0 0. M1 /.// /K 0/ 0 0- -0. 0 - .0 ./ML 0. 0M /.// /M00

1 0 -L. 0 - M.0 ./LL 0.0 /.// /LL

- -10 0M /. 0 //.0 ./-K 0.M/0 /.// /-1K-L0 01 . 0 -/.0 ./-/ 0.MM/ /.// / K1- L L/ . 0 K.0 .//- 0.10M /.// // M

0 --/ L . 0 L0.0 -.KK 0.K/ /.//-KK-ML -/0 L- 0. 0 1/.0 -.K1 0.K /.//-K1 MM K/ L L. 0 K0.0 -.KM0 0.K1/ /.//-KM K1 M- L M. 0 .0 -.KLL L./-0 /.//-KLLK 0 L0 1. 0 -.0 -.K0M L./M/ /.//-K0M

-/ / LL K. 0 00.0 -.K K L. - /.//-K 10- / LM /. 0 M0.0 -.K / L. L /.//-K KK

-- ML LK -. 0 0/K.0 -.K- L.- /.//-K--M- 0M LK.0 -.L0 0-1.0 -.K 1 L.-M/ /.//-K 1- / M . 0 000.0 -.K/L L. -/ /.//-K/0M-0 / M- 0. 0 010.0 -.1KM L. M- /.//-1KM


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?

1??

2??

@??

'??

5??

A??

B??

f(x) = 117.32 exp( 0.07 x ) R² = 0.99

Gr56&!o 1. Mu *r# $ #+u#

% ( C)

7v (mm/g)

2!5??

2!A??

2!B??

2! ??

2! ??

@!???@!1??

f(x) = - 0.01x + 3.04 R² = 0.99

Gr56&!o 1.1 Mu *r# $ #+u#

1D% ( )

ln 7


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?

1??

2??

@??

'??

5??

A??

B??

f(x) = 104.82 exp( 0.07 x ) R² = 0.96

Gr56&!# 7. Mu *r# $ *#)o%

% ( C)

7v (mm/g)

2!B??

2! ??

2! ??

@!???

@!1??

@!2??

@!@??

f(x) = - 0.01x + 3.24 R² = 0.97

Gr56&!o 7.7 Mu *r# $ *#)o%

1/T (K)

ln 7

DISCUSIÓN DE RESULTADOS


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S+ ,+en5 la dest+la +#n no es un 2ro eso de e3u+l+,r+o5 4a 3ue ont+nuamente se ret+ra masa s+stema5 se 6undamenta en estados de e3u+l+,r+o l&3u+do>va2or5 a la tem2eratura de e,ull+ +#n5 2solo se ret+ra la 6ase va2or uando se %a al an'ado d+ %o e3u+l+,r+o. $ales e3u+l+,r+os se su eden una otros de,+do a 3ue am,+a5 ont+nuamente5 la om2os+ +#n del l&3u+do or+g+nal.

D *&%#!&() S&2p%

Es el t+2o m8s ,8s+ o de dest+la +#n en el 3ue el + lo eva2ora +#n> ondensa +#n5 solamente se reauna ve'. En el aso de un l&3u+do 2uro5 la 2res+#n de va2or total del s+stema Pt es +gual al a 2res+#n deva2or de d+ %o l&3u+do ?PH@. "a e,ull+ +#n se 2rodu +r8 uando la 2res+#n total se +gual a la 2res+e;terna. Esto 2uede onsegu+rse aumentado la tem2eratura ?eleva +#n de 2res+#n de va2or@ od+sm+nu4endo la 2res+#n e;terna.

Fr#!!&o)#$#

En este t+2o de dest+la +#n los + los de eva2ora +#n 4 ondensa +#n se re2+ten var+as ve es a lo lade la olumna de 6ra +onam+ento. Perm+te se2arar sustan +as on 2untos de e,ull+ +#n mu4 2r#;+mo

"a dest+la +#n 6ra +onada se 2uede real+'ar a 2res+#n atmos6ér+ a o a 2res+#n redu +da.En el aso de una me' la de l&3u+do5 la 2res+#n de va2or total del s+stema ?Pt@ es +gual a la suma de las2res+ones 2ar +ales de ada uno de los om2uestos de la me' la ?"e4 de Dalton@.

"a e,ull+ +#n se 2rodu +r8 uando la 2res+#n total 4 la e;terna se +gualen5 alentando el s+stema od+sm+nu4endo la 2res+#n e;terna. En 6un +#n de 3ue se trate de me' las de l&3u+dos m+s +,les+nm+s +,les5 la ontr+,u +#n de la 2res+#n 2ar +al de ada om2onente ?P+@ al total de la me' la ser8d+6erente.

D *&%#!&() por #rr# *r $ 0#por

En la e;tra +#n 2or arrastre de va2or de agua se lleva a a,o la va2or+'a +#n sele t+va del

om2onente vol8t+l de una me' la 6ormada 2or este 4 otros no vol8t+les< lo anter+or se logra 2or med+de la +n4e +#n de va2or de agua d+re tamente en el +nter+or de la me' la5 denom+n8ndose este va2de arrastre este se ondensa en el matra' 6ormando una 6ase +nm+s +,le 3ue eder8 su alor latente ala me' la a dest+lar 2ara lograr su eva2or+'a +#n. En este aso se tendr8 la 2resen +a de dos 6ases+nsolu,les a lo largo de la e;tra +#n ?org8n+ a 4 a uosa@5 2or lo tanto5 ada l&3u+do se om2o

omo s+ el otro no estuv+era 2resente5 es de +r ada uno de ellos e7er er8 su 2ro2+a 2res+#n de va2or orres2onder8 a la de un l&3u+do 2uro a una tem2eratura de re6eren +a.

Dest+la +#n al va &o

Cons+ste en generar un va &o 2ar +al del s+stema de dest+la +#n 2ara dest+lar sustan +as 2or de,a7o dsu 2unto de e,ull+ +#n normal.

L u8l es la rela +#n de la 2res+#n de va2or 4 de la volat+l+dad de la sustan +as

"a 2res+#n de va2or es una med+da de la volat+l+dad de una sustan +a< es de +r5 de su a2a +d2ara 2asar de un estado l&3u+do o s#l+do a uno gaseoso 45 2or lo tanto5 de 2asar de un med+o

omo el suelo5 las 2lantas o los uer2os de agua a la atm#s6era.


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REFERENCIAS

. E ua +#n de Claus+us>Cla2e4ron > E uRed WWW.e ured. u +nde;.2%2 E ua +#nXdeXClauCla2e4ron

-. *undamentos de $ermod+nam+ a > =A) > E3u+l+,r+o de *ases 7oule.36a.uam.es ,eta>-./ temar+o tema0 tema0.2%2

. C%ang Ra4mond5 *+s+ oQu&m+ a5 Ed. ) (raW B+ll5 Y ed. )é;+ o -///5 2. 5 L5 1 > 1-.

. "amar3ue5D. *undamentos Qu&m+ a Org8n+ a. Ed+tor+al En uentro. ra Ed+ +#n. Argent+na. -/0. %tt2F WWW-.+ne .go,.m; s+stemas 2lagu+ +das ,us ar a4uda va2or.%tmlL. %tt2F o W.un+'ar.es o W +en +as>e;2er+mentales te n+ as>,as+ as>de>la,orator+o>

3u+m+ o teor+a Dest+la +onXteor+a.2d6 M. %tt2F WWW. +e.unam.m; Zo7s 2u, "+3u+d l+3u+d 2d6.2d6

! %tt2F de2a.63u+m.unam.m; am4d ar %+vero PRESEN$ACIONP> "=NESX--M .2d6
http://www.ecured.cu/index.php/Ecuaci%C3%B3n_de_Clausius-Clapeyronhttp://www.ecured.cu/index.php/Ecuaci%C3%B3n_de_Clausius-Clapeyronhttp://www.ecured.cu/index.php/Ecuaci%C3%B3n_de_Clausius-Clapeyronhttp://joule.qfa.uam.es/beta-2.0/temario/tema5/tema5.phphttp://www2.inecc.gob.mx/sistemas/plaguicidas/buscar/ayuda/vapor.htmlhttp://ocw.unizar.es/ocw/ciencias-experimentales/tecnicas-basicas-de-laboratorio-quimico/teoria/Destilacion_teoria.pdfhttp://ocw.unizar.es/ocw/ciencias-experimentales/tecnicas-basicas-de-laboratorio-quimico/teoria/Destilacion_teoria.pdfhttp://ocw.unizar.es/ocw/ciencias-experimentales/tecnicas-basicas-de-laboratorio-quimico/teoria/Destilacion_teoria.pdfhttp://www.ecured.cu/index.php/Ecuaci%C3%B3n_de_Clausius-Clapeyronhttp://www.ecured.cu/index.php/Ecuaci%C3%B3n_de_Clausius-Clapeyronhttp://joule.qfa.uam.es/beta-2.0/temario/tema5/tema5.phphttp://www2.inecc.gob.mx/sistemas/plaguicidas/buscar/ayuda/vapor.htmlhttp://ocw.unizar.es/ocw/ciencias-experimentales/tecnicas-basicas-de-laboratorio-quimico/teoria/Destilacion_teoria.pdfhttp://ocw.unizar.es/ocw/ciencias-experimentales/tecnicas-basicas-de-laboratorio-quimico/teoria/Destilacion_teoria.pdfhttp://www.ecured.cu/index.php/Ecuaci%C3%B3n_de_Clausius-Clapeyron

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