UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTBAL DE HUAMANGAFACULTAD DE INGENIERA QUMICA Y METALURGIADepartamento Acadmico De Ingeniera QumicaESCUELA DE FORMACIN PROFESIONAL DE INGENIERA QUMICA

FISICOQUMICA (QU-244)INFORME N 03PRESIN DE VAPOR DE LQUIDOS (Mtodo esttico)

PROFESOR: Ing. Quispe Misaico, Hernn

ALUMNOS : Chvez Yaranga, Juan Nstor: Flores Rojas, Jessica

GRUPO: II DA : jueves HORA: 5:00 8:00 pm.FECHA DE PRCTICA: 25 /04/13 FECHA DE ENTREGA: 02/05/13AYACUCHO-PER2013

PRESIN DE VAPOR DE LQUIDOS (Mtodo esttico) I. OBJETIVOS:

1. Determinar experimentalmente la presin de vapor del lquido a diversas temperaturas pre establecido.2. Hallar la entalpia (molar) de vaporizacin Hvap utilizando la pendiente de la ecuacin de clausius Clapeyron (ECI CI), interpretar su significado y hallar el %de error. Hallar el valor de la constante B. formular la ECI CI experimental para el lquido estudiado.3. Calcular la temperatura de ebullicin normal del lquido (Tb) y compararla con el valor terico.4. Calcular la temperatura de ebullicin normal del lquido (TebCL) a condiciones de laboratorio de fisicoqumica (CL) y comnpararla con la terico.5. Calcular el calor latente de vaporizacin, vap para el lquido en estudio e interpretarlo.6. Formular la ecuacin de antonie experimental y compararla con la teora.7. Formular otra ecuacin experimental propuesta que presente tres constantes y compararla con la teora.8. Calcular la entropa (molar) de vaporizacin, Svap. Empleando la regla de Trouton.9. Calcular la entropa (molar) de vaporizacin, Svap empleando la ecuacin de Kitzyakowsky, solo si corresponde. II. FUNDAMENTO TERICO:

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III. MATERIALES EQUIPOS Y REACTIVOS

Materiales:1 probeta graduada de 100mL1 embudo de vstago largo.1 lupa de aumento2 termmetros de 0-100C1 mechero con trpode y malla.1 recipiente de 4 - 5 L para hervir agua.1 balanza de triple barra.1 luna de reloj grande.1 esptula 1 varilla de vidrioEquipos: Equipo para la determinacin de la presin de vapor de lquidos: mtodo esttico, instalado de acuerdo con la figura N 5 1 estufa 1 bomba del alto vaco1 refrigeradora 1 termostato adicional o abastecimiento de agua potable permanente para refrigerar.Reactivos: Benceno u otro solvente previamente seleccionado, 75mL.Silicona para alto vaco, 3g.Nieve o hielo finamente picado, 450g.NaCl, 150g.7 cubetas con hielo.

IV. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:1. Disponer del isoteniscopio limpio y seco2. Ensamblar el equipo para la determinacin de la presin de vapor de lquidos por el mtodo esttico de acuerdo al esquema presentado en la Fig. N 4, untando todas las uniones esmeriladas con silicona para alto vaci.3. Colocar el isoteniscopio sin contenido, abrir las llaves L1, L2, L4 y L5 y conectar la llave triple salida L2 para efectuar vaci por 4-6minutos, verificar un h=45mmHg. Cerrar la llave L5t esperar 3-4 minutos para verificar si el sistema es hermtico, comprobando la estabilidad de los niveles de Hg en el nanmetro (M).4. Si el sistema no es hermtico se debe identificar la causa y corregirla.5. Desmontar el isoteniscopio (I) y colocar en el 50-60mL del lquido en estudio cuidando que en los ramales exista 1-2cm de altura del lquido. Acoplar el isoteniscopio al sistema de tal manera que el lquido permanezca sumergido bajo el nivel del agua en el termostato.6. Colocar la trampa de succin (TS) en el recipiente que contenga hasta la 2/3 partes de nieve ntimamente mezclada con NaCl finamente molida (en la proporcin en peso de 3:1) para garantizar el descenso de temperatura hasta menores de 10C7. Instalar el sistema de refrigeracin para el condensador (C), al flujo de agua de agua potable, si est a 15C o menos, o de lo contrario, habilitar otro termostato que mantenga la recirculacin de agua a menores a 15C cambiando el agua permanentemente para adicionar agua helada.8. Lograr que le bao termosttico alcance la primera temperatura de 20, 25 o 30C.9. Termostatizar el isoteniscopio y su contenido por 2-3 minutos10. Efectuar vaco por 3-4minutos abriendo las 5 llaves. Cerrar la llave L5 desconectar la bomba de vaco.11. Verificar permanentemente que la primera temperatura del bao termosttico se mantenga constante.12. Observar el desnivel del lquido en los dos ramales del isoteniscopio.13. Para aumentar la presin del sistema primero proceder a cerrar las llaves L3 y L4, seguidamente abrir la llave L4 y cerrarla. Finalmente, abrir lentamente la llave L3 para incrementar la presin del sistema, es decir, disminuir la presin de vaco sobre el nivel superior del lquido en el ramal superior desciende ligeramente.14. Repetir sucesivamente los pasos 11, 12 y 13 hasta lograr que ambos niveles del lquido se nivelen a la misma altura. Inmediatamente leer la altura superior (hs) e inferior (hi) en mmHg. Anotar en la tabla de datos experimentales a la primera temperatura.15. Para la segunda temperatura se calienta el agua del termostato para aumentarla 5C. observar el cambio o desnivel que se produce en ambos ramales.16. Repetir los pasos 13 y 14 para esta segunda temperatura.17. Lograr informacin experimental para un mnimo de 7 temperaturas.18. Leer la presin en el barmetro o en el altmetro.19. Calcular la P absoluta y proseguir con los dems clculos.20. Abrir las llaves L3, L4 y L5. Esperar que se nivele hs y hi en el manmetro. Cerrar L1. Desconectar el termostato. Desmontar el isoteniscopio y retirar el solvente y colocarlo en un frasco con el membrete de usado. Retirar la mezcla frigorfica y evitar que la solucin salina entre en contacto con superficies metlica, es altamente corrosiva. Desconectar la llave de conexin trifsica de la bomba de vaco.

V. datos experimentales, clculos, graficas y/o resultados:

Tabla N1: datos experimentales y clculos. (Presin baromtrica: 548 mmHg) Liquido en estudio: n-hexano (C6H14).

Ensayo Nteb , Chs , mmHghi , mmHgh , mmHgP , mmHg(leda)Log P, (P dada en mmHg)Teb , K(1/T).K-1P , mmHg (corregida)

1187743274471012.004291.150.003435100.231

2227643384261222.086295.150.003388119.950

3267583454131352.130299.150.003343142.889

4307373653721762.246303.150.003299169.044

5347263753511972.294307.150.003256199.526

6387073943132352.371311.150.003214234.423

7426834142692792.446315.150.003173274.789

8466664362303182.502319.150.003133320.627

VI. CALCULOS Y GRAFICAS EXIGIDAS PARA EL INFORME:

1. Grafica N 1: P (en mmHg) vs t (C). Ubicar los puntos experimentales, trazar la curva preliminar de equilibrio liquido vapor (ELV) e identificar el rea de la fase liquida (L) y de la fase vapor (V).

2. Grafica n 2: Log P (P en mmHg) vs 1/T (K-1). Indicar las fases L y V. Hallar la pendiente y la entalpa (molar) de vaporizacin, igualando a la pendiente de la ecuacin de clausius clapeyron (ECI-CI). Interpretar si significado y hallar el % de error.

La pendiente es:m = -1673.5c = 7.7491Frmulas a emplear: Clausius-Clapeyron

Entalpa de vaporizacin: Frmulas a emplear:

Hvap = -1673.5x (- 2.303) x1.9872 Hvap = 7658.809 cal/mol valor prctico Hvap = 6900 cal/mol .. valor terico

% de error:%error = = = 9.898%3. Formular la ECI-CI experimental y explicar el significado de cada trmino y precisar su utilidad

Log P = -1673.5 (1/T) + 7.7491

Esta ecuacin se asemeja a la ecuacin de una recta, Y = mx + b, donde C es el termino independiente, Log P es Y, 1/T es X, y el resto vendra a ser la pendiente m. 4. Corregir los valores experimentales de Log P para cada (1/T) dado, empleando la ecuacin de Clausius - Clapeyron de 3, y trazar la curva de ELV definitiva (corregida) en la GRAFICA N1. Frmulas a emplear:

Ensayo 01:

Pcorregida = 100.231Ensayo 02:

Antilog P = 119.950

Ensayo 03:

Antilog P = 142.889Ensayo 04:

Antilog P = 169.044 Ensayo 05:

Antilog P = 199.526 Ensayo 06:

Antilog P = 234.423 Ensayo 07:

Antilog P = 274.789 Ensayo 08:

Antilog P = 320.627

5. Calcular la temperatura de ebullicin normal del lquido (Tb) y compararla con el valor terico

Frmulas a emplear:

Datos:

C= 7.7491

(Prctico)

(Terico)

6. Calcular la temperatura de ebullicin a CL del lquido (Teb) e indicar Cmo se determinara?

Frmula a emplear

7. Calcular el calor latente de vaporizacin, para el lquido en estudio e interpretarlo.

Frmula a emplear

8. Calcular las constantes A, B y C de la ecuacin de Antoine utilizando tres datos experimentales escogidos, formular la ecuacin y compararla con la terica. Indicar su utilidad.Log P, mmHgTeb, C

2.00418

2.08622

2.13026

Log P = A B T + C Sea la ecuacin: A B C x Log P = T x Log P Sea el sistema a resolver:A B C (2.004) = 36.072A B C (2.086) = 45.892A B C (2.130) = 55.38

Resolviendo queda:A B = 45.781 + C(6.214) Sea la ecuacin completa:Log P = 45.781 + C(6.214) T C

9. Calcular los tres constantes de otra ecuacin propuesta partiendo de tres datos experimentales escogidos, formular la ecuacin experimental y compararla con la terica.

Dada la ecuacin propuesta:

Ln P = A (B/T) + C lnTSea la ecuacin despejada:

TA B + TClnT = TlnPln P

4.615

4.804

4.905

Reemplazando los datos del problema anterior, sea el sistema a resolver:

18A B + 18C ln18 = 18(4.615) 22A B + 22C ln22 = 22(4.804) 26A B + 26C ln26 = 26(4.905)

10. Calcular la entropa (molar) de vaporizacin, empleando la regla de Trouton.

Frmula a emplear

11. Calcular la entropa (molar) de vaporizacin, empleando la ecuacin de Kitzyakowsky.

VI. CONCLUCIONES y RECOMENDACIONES:CONCLUSIONES: Se determin la presin de vapor de lquidos a distintas temperaturas se comprob que la temperatura y la presin son directamente proporcionales De hallaron las constantes de la ecuacin de Antoines y la de una ecuacin propuesta, partiendo de tres datos obtenidos en el experimento. Se corrigieron los valores de la presin empleando la ecuacin de Clausius Clapeyron y se traz la nueva grfica. RECOMENDACIONES: Seguir los pasos del procedimiento experimental para evitar errores de clculo, emocionales. Los datos de la presin obtenidos en el experimento estn en centmetros de Hg, y se tienen q llevar a milmetros de Hg para clculos posteriores. Medir con sumo cuidado la cantidad del lquido voltil, ya que este debe estar alineado dentro del tubo en U. Verificar con regularidad la temperatura del bao mara. Tener cuidado momento de hacer el vaco de laboratorio. Tener precisin en el momento observar el desnivel en los dos ramales.

VII. bibliografia

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