Presion A Vapor

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS
I. RESUMEN
El objetivo de esta practica es saber determinar la

presión de vapor para cualquier liquido en función a la
temperatura, y por hallar el calor molar de vaporización,
el método usado es el método estático, donde se deja que
el liquido establezca su presión de vapor sin que haya
ningún disturbio.
Este experimento se hizo bajo las condiciones:T =

23C Presión = 756 mmHg, H% = 97%.
Para diferentes temperaturas las presiones absolutas

son diferentes, (Pabs = Patm - Pman), con estos datos
construimos una gráfica del Ln P vs. 1/T, obteniendo una
recta de pendiente negativa, dicha pendiente indica la
relación entre el calor molar de vaporización y la
constante R, La pendiente obtenida fue -3677,601594; y
Hv = 7281,651156 cal/mol.
Concluimos que la presión de vapor es directamente

proporcional a la temperatura.
Se debe tener en cuenta no hacer hervir el agua a

mas de 100C , provocara salida de gas. Se debe tener
también mucha presición al medir las alturas del
manómetro.
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PRESIÓN DE VAPOR 1
II. PRINCIPIOS TEÓRICOS
PRESIÓN DE VAPOR
Se ha dicho que resulta el estado liquido cuando las
condiciones son tales que la energía de atracción entre
las moléculas excede al valor de su propia energía
cinética de traslación. Se logra esto cuando las
moléculas son apretadas tan intimimamente que se aumenta
la energía de atracción entre estas o cuando se baja la
temperatura de la sustancia, con lo cual se disminuye la
energía cinética de las moléculas.
Sobre la base de la teoría anterior, se puede

imaginar a la superficie de un liquido como una capa de
moléculas a cada una de las cuales esta ligada a las
moléculas que se encuentran debajo, debido a las fuerzas
atractivas. Se puede retirar del conjunto del liquido a
cualquiera de las moléculas superficiales, venciendo a
las fuerzas atractivas. Esto es posible si se suministra
a la molécula en consideración una suficiente energía
cinética para vencer la energía máxima de atracción. Una
ves que la molécula pasa esta distancia de atracción
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PRESIÓN DE VAPOR 2
máxima, esta libre y se mueve alejándose de la superficie

del liquido, bajo la acción de su propia energía de
traslación, convirtiéndose en una molécula de un gas.
Al estudiar la Teoría Cinética de los Gases hemos

supuesto un mecanismo sencillo según el cual asumimos que
todas las moléculas de una sustancia a una determinada
temperatura están dotadas de la misma energía cinética de
traslación y se mueven a las mismas velocidades. Pues
bien, se ha demostrado que este no es el caso real,
variando ampliamente la energías cinéticas de traslación
y la velocidades moleculares, sobre y bajo los valores
promedios considerados.
Resulta entonces que en cada liquido y en cada gas

existen molécula energetizadas tan fuertemente que se
mueven a velocidades mucho mas altas que a la velocidad
promedio. Cuando una de las tales moléculas llega a la
superficie de un liquido con la tendencia a alejarse del
cuerpo principal del liquido, la molécula posee energía
suficiente para deshacerse de las fuerzas que quieren
retenerla en la superficie del liquido, y como
consecuencia se aleja de dicha superficie. Este fenómeno
de desprendimiento de las moléculas fuertemente
energetizadas tienen lugar en toda superficie liquida. De
aquí resulta que la materia de un liquido continuamente
tiende a asumir el estado de gas o vapor. El fenómeno se
llama evaporación.
Cuando un liquido se evapora en un espacio de
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PRESIÓN DE VAPOR 3
dimensiones limitadas, pronto la moléculas del vapor se

encuentra en todos los sitio del espacio libre. Pero,
desde que la vaporización prosigue aumentara el numero de
moléculas en estado gaseoso, lo cual originara un aumento
creciente en la presión ejercida por el vapor. La presión
ejercida por un gas o vapor se debe a los impactos de sus
moléculas contra la superficie que se confinan al gas y
como la superficie del liquido constituye una de las
paredes que limitan al vapor, habrá también una serie
continua de impactos contra esta superficie por las
moléculas en estado gaseoso. De tal modo que, cuando una
de estas moléculas gaseosas chocan contra la superfie del
liquido se pondrá bajo la influencia de las fuerzas
atractivas de las numerosas moléculas liquidas que las
retendrán y la integraran otra ves al liquido. Este
fenómeno se conoce como condensación.
La velocidad de condensación se determina por el

numero de moléculas gaseosas que chocan contra la
superficie del liquido en la unidad de tiempo, en
relación directa con la presión o densidad del vapor.
Se concluye que cuando un liquido se evapora en un

espacio limitado, intervienen dos proceso opuestos: el
proceso de evaporación que tiende a cambiar el liquido en
un gas y el proceso de condensación que es inverso. La
velocidad de condensación va en aumento como procede la
vaporización y aumenta entonces la presión del vapor. Si
esta presente una suficiente cantidad del liquido, la
presión del vapor alcanzara finalmente tal valor que la
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PRESIÓN DE VAPOR 4
velocidad de condensación llegaría a igualar a la

velocidad de evaporación.
Cuando se alcanza la condición que son idénticas las

velocidades de evaporación y condensación, se establece
un Equilibrio Dinámico y las presión del vapor permanece
constante, desde que la formación de una nueva cantidad
de vapor se compensara por la condensación de otra
cantidad exactamente igual del vapor. Si se tiende a
cambiar la presión del vapor en cualquier sentido del
valor de equilibrio sitado, la propia presión se
corregirá para regresar a su valor anterior aumentando o
disminuyendo la velocidad de condensación. La presión
ejercida por el vapor en tal condición de equilibrio se
llama la tensión del vapor del liquido. Todos los
materiales sean líquidos o solidos presentan tensiones de
vapor definidas, con valores grandes, pequeños o muy
pequeños, cualquiera que sea la temperatura de la
sustancia.
La magnitud de la tensión del vapor no depende de

las cantidades del liquido y del vapor. Esto proviene del
hecho de que tanto la velocidad de perdidas como la
velocidad de ganancias de moléculas por el liquido son
directamente proporcionales al área expuesta al vapor. En
la condición de equilibrio, cuando las dos velocidades
son idénticas, un cambio en el área de la superficie
expuesta no afectara las condiciones en la fase gaseosa.
El factor mas importante que determina la magnitud de la
presión del vapor al equilibrio o tensión del vapor del
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__
PRESIÓN DE VAPOR 5
liquido, loconstituye la propia naturaleza del liquido.

Ahora bien , desde que las moléculas de todos los
líquidos están dotadas de la misma energía cinética
detraslacion a una determinada temperatura
resulta que la tensión de vapor depende exclusivamente
sobre los valores de la fuerzas atractivas entre las
moléculas. Si una sustancia posee intensas fuerzas
atractivas moleculares, pues entonces será pequeña la
velocidad de perdidas de moléculas de sus superficies,
locual corresponde a una baja tensión de vapor. La
magnitud de estas fuerzas atractivas depende del tamaño y
naturaleza de las moléculas de tal modo de que común
aumentan de valor según el aumento en eltamaño y la
complejidad de la molécula. Comparando líquidos de
constitución química similar, sus tensiones de vapor a
una misma temperatura son menores según sus pesos
moleculares mas grandes.
El vapor que se encuentra en equilibrio con su

liquido se llama vapor saturado. La presión del vapor
saturado de un liquido tiene para cada temperatura un
valor fijo, independiente del volumen que se le ofrece al
vapor. Si el volumen aumenta se forma una nueva cantidad
de vapor y, al contrario, si el volumen disminuye parte
del vapor formado vuelve al estado liquido. Como en ambos
casos, el numero de moléculas gaseosas contenidas en la
unidad de volumen, permanece constante la presión del
vapor saturado quedara también constante. La presión del
vapor saturado depende esencialmente de la temperatura y
es idéntica a la tensión del vapor de su liquido a la
______________________________________________________________
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PRESIÓN DE VAPOR 6
misma temperatura. Las tensiones de vapor de los líquidos

o presiones de sus vapores saturados, aumentan la
temperatura en una forma mas rápida que los gases
ordinarios.
La temperatura para la cual la tensión de vapor o

presión del vapor saturado de un liquido dado, alcanza el
valor de 760 mmHg. , se llama la temperatura normal de
ebullición o Punto de Ebullición del liquido indicado. Si
un liquido no esta bajo la presión de 1 atm, sino a otra
inferior, hervirá a una temperatura mas baja ósea aquella
a la cual la tensión de vapor del liquido es igual a la
presión exterior. A la inversa, si un determinado liquido
esta sometido a una presión superior a un atmósfera,
hervirá a una temperatura mas alta que su temperatura
normal de ebullición. La ebullición de un liquido se
distingue de la evaporación en que la primera se produce
un movimiento vivo en toda la masa liquida siendo ambos
equilibrios de un liquido con su vapor saturado y modos
de operar del fenómeno general de vaporización de un
liquido. Como un ejemplo, el punto de ebullición del agua
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PRESIÓN DE VAPOR 7
es 100C.
Las tensiones de vapor que a la misma temperatura

poseen distinto líquidos son tanto mayores cuanto mas
bajos son los puntos de ebullición de los líquidos. Por
ejemplo, a la presión atmosférica normal, ósea 1 atm, los
puntos de ebullición de agua de alcohol etilico y de éter
etilico son: 100C, 78,3C, y 442 mmHg respectivamente.
En presencia de aire o de cualquier gas inerte

insoluble o muy ligeramente soluble y hasta presiones de
mas o menos 10 atm, la tensión de vapor de un liquido es
la misma con su tensión de vapor en ausencia del aire o
de dicho gas inerte.
VARIACIÓN DE PRESIÓN DE VAPOR CON LA TEMPERATURA
La presión de vapor es directamente proporcional a

la temperatura. Esta relación se observa mediante la
ecuación Claisius y Clapeyron:
dp = H = H
dt (Vg-Vl)T TV
donde:
H = calor de vaporización
Vl, Vg = Volumenes del liquido y gas respectivamente
(vapor saturado)
dp/dT = Relación de la presión de vapor con la
temperatura
______________________________________________________________
__
PRESIÓN DE VAPOR 8
Si se asume que Vl es despreciable en comparación

con Vg y que Vg = R T/P y H es constante, se tiene la
sgte ec:
dp/p = (Hv/ R T2) dT
integrando se tiene:
ln P = -(HV /R) (1/T) + C (a)
donde:
Hv es el calor molar de vaporización
Si ploteamos ln P vs. 1/T, se obtiene una función
lineal cuya pendiente será -(Hv/R) de la cual se halla
Hv.
La presión de vapor se puede expresar como una
función de la temperatura mediante la integral de la ec.
(a)
ln P = A/T + BT - CT2 + DT3 + ...
Los coeficientes A, B, C, y D se ajustan para las

unidades de presión.
Para algunos líquidos, integrando entre los limites
aproximados y asumiendo Hv constante en el rango de
temperatura de la experiencia, de la ec. (a), se obtiene
la segunda ec. de Clausius-Clapeyron:
2,3 Log P2/P1 = Hv /R (T2 - T1)/ T2 T1
______________________________________________________________
__
PRESIÓN DE VAPOR 9
CALOR LATENTE DE VAPORIZACIÓN

Los calores latentes se obtienen generalmente por
evaporación a 1 atm de presión y se expresan como Hv. En
términos de entalpia se tiene:
E = H - (PV)
Donde a presiciones moderadas el Hv es el volumen de

vapor formado, ya que el volumen del liquido puede
despreciarse, el volumen del vapor puede calcularse
mediante la ley del gas ideal: nRT/P.
III. TABULACIÓN DE DATOS Y

RESULTADOS EXPERIMENTALES
a) PRESIÓN DE VAPOR TEÓRICO
T (K) P (mmHg)
353 355,10
354 369,70
______________________________________________________________
__
PRESIÓN DE VAPOR 10
355 384,90
356 400,60
357 416,80
358 433,60
359 450,90
360 468,15
361 487,10
362 506,10
363 525,76
364 546,05
365 566,99
366 586,60
367 610,90
368 633,90
369 657,92
370 682,07
371 707,27
b) PRESIÓN DE VAPOR EXPERIMENTALES
T(C) Pman(mmHg) Pvapor(mmHg) %error
371 32 724 2,3

370 60 696 2
______________________________________________________________
__
369 78 678 3
368 96 660 4,1
367 115 641 4,9
366 135 621 5,8
365 153 603 6,3
364 169 587 7,4
363 187 567 7,8
362 207 549 8,4
361 224 532 9,2
360 233 523 11,7
359 247 509 12,8
358 261 495 14,1
357 277 479 14,9
356 291 465 16
355 303 453 17,6
354 315 441 19,2
353 328 428 20,5
c) CALOR MOLAR DE VAPORIZACIÓN
TEÓRICO EXPERIMENTAL %ERROR
H 10030,0526 7281,651156 27,4%
C 20,16511 16,4724721 18,31%
IV. CÁLCULOS
______________________________________________________________
__
1) CALCULO DE LA PRESIÓN DE VAPOR

a Temperaturas de: Pvapor = Patm - Pman
(C) (mmHg)
98  724 = 756 - 32
97  696 = 756 - 60
96  678 = 756 - 78
95  660 = 756 - 96
94  641 = 756 - 115
93  621 = 756 - 135
92  603 = 756 - 153
91  587 = 756 - 169
90  567 = 756 - 187
89  549 = 756 - 207
88  532 = 756 - 224
87  523 = 756 - 233
86  509 = 756 - 247
85  495 = 756 - 261
84  479 = 756 - 277
83  465 = 756 - 291
82  453 = 756 - 303
81  441 = 756 - 315
80  428 = 756 - 328
2) CALOR MOLAR DE VAPORIZACIÓN
Obtenido por el método gráfico
H = m.R donde: m = pendiente de la recta Ln P vs.
1/T. Hallada por el método de los mínimos cuadrados;
______________________________________________________________
__
mostrado en el apéndice.
H = (-3677,601594)(1,98cal/molK)
H = 7281,651156
%error = Hteorico - Hexperimental x 100%=
Hteorico
%error = 27,4%
3) EXPRESION MATEMATICA QUE RELACIONA LA PRESIÓN

DE VAPOR CON LA TEMPERATURA
Ya que la gráfica nos muestra una recta tendremos una

ecuación lineal.
Y = mX + C
donde: Y = Ln P
X = 1/T
m = H/R
de igual forma hallamos por el método de los cuadrados C
Ln P = (H/R)(1/T) + C
Ln P = -3677,601594(1/T) + 16,4724721
%error de C = 20,16511 - 16,4724721 x 100%

20,16511
%error = 18,31%
______________________________________________________________
__
V. ANALISIS Y DISCUSION
DE RESULTADOS
Vemos que la Tensión del Vapor disminuye

conforme disminuye la Temperatura; podemos ver que
los porcentajes de error de las presiones tomadas a
cada grado de temperaturas que va disminuyendo, los
porcentajes van aumentando; y esto se debe a la
impresicion en que son tomadas las alturas en el
manometro.
El calor molar de vaporización y la constante C

fueron hallados de la EXPRESIÓN lineal de la gráfica
antes mencionada, mediante el método de los mínimos
cuadrados.
______________________________________________________________
__
VI. CONCLUSIONES
La conclusión mas importante, es la proporción

directa de la presión o Tensión de vapor con la
temperatura del liquido, hasta el punto critico del
liquido, es decir, antes de que el liquido se
evapore.
Se explica esto, ya que las moléculas del

liquido adquieren mayor velocidad y energía al
aumentar la temperatura, y tienden a escapar del
estado liquido.
La naturaleza del liquido es un factor
______________________________________________________________
__
importante para hallar su presión o Tensión de

vapor.
Se tiene que tener en claro que el punto de

ebullición es la temperatura a la cual la presión de
vapor es igual a la presión del liquido.
VII. RECOMENDACIONES
Al hervir el agua la temperatura no debe de

pasar los 100C, porque provocaría la salida del
vapor.
______________________________________________________________
__
Tomar las medidas de las alturas del manometro,

con mayor precisión, como hemos podido notar, la
velocidad como van variando las alturas aumentan
conforme el liquido se va enfriando.
VIII. APÉNDICE
______________________________________________________________
__
Gráfica del Ln P vs. 1/T
EJE X EJE Y
Ln P 1/T (K)
6,584791392 2,69x10
6,54534966 2,7x10
6,519147288 2,71x10
6,492239835 2,71x10
6,463029457 2,72x10
6,4331082 2,73x10
6,40917197 2,74x10
6,37592482 2,75x10
6,340359304 2,75x10
6,308098442 2,76x10
6,276643489 2,77x10
6,259581464 2,88x10
6,232448017 2,99x10
6,204557763 2,79x10
6,171700597 2,80x10
6,140037406 2,81x10
6,115892125 2,82x10
6,089044875 2,82x10
6,059123196 2,83x10
De esta gráfica obtenemos una recta
Ln P = m(1/T) + C
______________________________________________________________
__
Por el método de los mínimos cuadrados hallamos la m

(pendiente) y C
m = n  xy -  x y
nx2 - (x)2
c =  x2 y -  x xy
nx2 - (x)2
por lo tanto:
m = -3677,601594
C = 16,4724721
______________________________________________________________
__
IX. BIBLIOGRAFIA
FISICOQUIMICA
GASTON PONS MUZZO
SEXTA EDICIÓN
1985
LIMA-PERÚ
PÁGS..................... PÁGS 205 - 209
FUNDAMENTOS DE FISICOQUIMICA
MARON Y PRUTTON
15ª EDICIÓN
EDITORIAL LIMUSA
1984
PÁGS..........................54, 221-223
______________________________________________________________
__
HANDBOOK OF CHEMISTRY
54ª EDICIÓN
PÁG...................................159
INDICE
CAPITULO PÁGS
I. RESUMEN............................1
II. PRINCIPIOS TEÓRICOS................2
III. TABULACIÓN DE DATOS

Y RESULTADOS EXPERIMENTALES........9
IV. CÁLCULOS..........................11
______________________________________________________________
__
V. ANÁLISIS Y DISCUSIÓN
DE RESULTADOS.....................13
VI. CONCLUSIONES......................14
VII. RECOMENDACIONES...................15
VIII.APENDICE..........................16
IX. BIBLIOGRAFÍA......................18
______________________________________________________________
__

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UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

El objetivo de esta practica es saber determinar la

Este experimento se hizo bajo las condiciones:T =

Para diferentes temperaturas las presiones absolutas

Concluimos que la presión de vapor es directamente

Se debe tener en cuenta no hacer hervir el agua a

II. PRINCIPIOS TEÓRICOS

Sobre la base de la teoría anterior, se puede

máxima, esta libre y se mueve alejándose de la superficie

Al estudiar la Teoría Cinética de los Gases hemos

Resulta entonces que en cada liquido y en cada gas

Cuando un liquido se evapora en un espacio de

dimensiones limitadas, pronto la moléculas del vapor se

La velocidad de condensación se determina por el

Se concluye que cuando un liquido se evapora en un

velocidad de condensación llegaría a igualar a la

Cuando se alcanza la condición que son idénticas las

La magnitud de la tensión del vapor no depende de

liquido, loconstituye la propia naturaleza del liquido.

El vapor que se encuentra en equilibrio con su

misma temperatura. Las tensiones de vapor de los líquidos

La temperatura para la cual la tensión de vapor o

Las tensiones de vapor que a la misma temperatura

En presencia de aire o de cualquier gas inerte

VARIACIÓN DE PRESIÓN DE VAPOR CON LA TEMPERATURA

La presión de vapor es directamente proporcional a

Si se asume que Vl es despreciable en comparación

dp/p = (Hv/ R T2) dT

ln P = -(HV /R) (1/T) + C (a)

ln P = A/T + BT - CT2 + DT3 + ...

Los coeficientes A, B, C, y D se ajustan para las

2,3 Log P2/P1 = Hv /R (T2 - T1)/ T2 T1

CALOR LATENTE DE VAPORIZACIÓN

Donde a presiciones moderadas el Hv es el volumen de

III. TABULACIÓN DE DATOS Y

a) PRESIÓN DE VAPOR TEÓRICO

b) PRESIÓN DE VAPOR EXPERIMENTALES

T(C) Pman(mmHg) Pvapor(mmHg) %error

371 32 724 2,3

c) CALOR MOLAR DE VAPORIZACIÓN

TEÓRICO EXPERIMENTAL %ERROR

H 10030,0526 7281,651156 27,4%

C 20,16511 16,4724721 18,31%

1) CALCULO DE LA PRESIÓN DE VAPOR

%error = Hteorico - Hexperimental x 100%=

3) EXPRESION MATEMATICA QUE RELACIONA LA PRESIÓN

Ya que la gráfica nos muestra una recta tendremos una

%error de C = 20,16511 - 16,4724721 x 100%

Vemos que la Tensión del Vapor disminuye

El calor molar de vaporización y la constante C

La conclusión mas importante, es la proporción

Se explica esto, ya que las moléculas del

La naturaleza del liquido es un factor

importante para hallar su presión o Tensión de

Se tiene que tener en claro que el punto de

Al hervir el agua la temperatura no debe de

Tomar las medidas de las alturas del manometro,

Gráfica del Ln P vs. 1/T