PRESSÃO DE VAPOR

PRESSÃO DE VAPOR

Pressão de Vapor

GRUPO: Alfredo Quirino

Cesar Augusto

Enaldo

Gleyce Kelly

Larissa Souza

Pressão de vapor

  • A pressão de vapor é a pressão exercida pelo vapor de uma substância líquida no líquido quando ocorre o equilíbrio entre essas fases.

  • A pressão de vapor é uma propriedade medida apenas no equilíbrio líquido-vapor. Ou seja, quando a quantidade de líquido vaporizado é igual a quantidade de vapor condensado.

Pressão de vapor

  • A pressão de vapor depende somente da natureza do liquido e da temperatura 

Pressão de vapor

  • Quando as forças intermoleculares são muito intensas, a vaporização é pouco provável e a pressão do vapor é menor. Porém, se as moléculas não estiverem fortemente presas ao líquido, a vaporização ocorre com facilidade e a pressão de vapor é maior. 

Equação de Clausius-Clapeyron

  • No diagrama de pressão-temperatura (P-T), a linha separando a duas fases é conhecida como curva de coexistência. A relação de Clausius-Clapeyron dá a inclinação dessa curva. Matematicamente,

Objetivo

  • Determinar a pressão de vapor do etanol em função da temperatura

  • Calcular o calor de vaporização desse composto a partir da equação de Clausius-Clapeyron.

Material utilizado

  • Etanol

  • Termômetro

  • Manômetro de mercúrio

  • Balão de 3 bocas

  • Torneira de 3 saídas

  • Bomba de vácuo

  • Algodão

  • Béquer de 1 litro

Procedimento Experimental

  • Montagem do sistema para determinar a pressão de vapor de um líquido.

Procedimento Experimental

  • Foi adicionado 440 mL de etanol no balão de destilação e posicionou-se o bulbo do termômetro de forma que sua ponta fique submersa, e continha uma mecha de algodão amarrada em seu bulbo.

  • Inicialmente,a bomba de vácuo foi ligada para que todo o ar dentro do balão fosse retirado, em seguida foi desligada,para que toda variação de pressão a partir desse momento dependesse apenas da pressão de vapor do líquido.

  • A cada 5°C a mais na temperatura do banho, observou-se a temperatura no termômetro e a pressão cm/Hg com a dilatação do mercúrio, medindo-se através de uma régua.

  • Com os valores obtidos,foi feito um gráfico 1/T x LogP, que foi relacionado com a equação de Clausius-Clapeyron, permitindo,assim o cálculo da variação da entropia.

Resultados e Discussões

Resultados e Discussões

Tabela 2: Resultados Obtidos para construção do gráfico 1

Resultados e Discussões

Resultados e Discussões

  • Com a equação obtida pelo gráfico pôde-se determinar θ, que é o coeficiente angular da reta, e a Teb, que é a temperatura de ebulição (y = 0).

 

y = -9165,3x + 29,271

 

θ = -9165,3 e R = 8,314 J/molK  -9165,3 = - ∆Hv

2,3030 x 8,314

 

∆Hv = 175489 J/molK ≈ 175,5kJ/molK

  • O etanol apresenta momento de dipolo permanente muito intenso, além de exibir forte interação intermolecular, devido às ligações de hidrogênio. Dessa forma, justifica-se o alto valor da entalpia de vaporização do mesmo.

Resultados e Discussões

  • A partir do valor da entalpia de vaporização é possível calcular o valor da energia coesiva molar.

  • Energia necessária para um mol de moléculas da substância passar do estado sólido ou líquido para o estado gasoso ideal.

A temperatura de ebulição

Teb (y=0) 1/Teb = 1/3,399 × 10-3

Teb ≈ 313 K

 

∆S= 175489 ∆S ≈ 560,7 J/molK

313

Conclusão

  • O valor de ΔHv do etanol obtido experimentalmente não está próximo do valor da literatura (∆Hv,lit = 41,4kJ/molK), assim como a temperatura de ebulição 78,3°C.

  • O erro pode ter ocorrido por que o etanol não tem um comportamento de um gás ideal.

  • Também pode ser devido a vazamentos de pressão de um sistema mal montado ou erros de leitura do operador tais como: medição da temperatura pelo termômetro e da pressão de vapor.

Exemplo Prático

  • Cozimento de comida em água em uma panela fechada provida de uma válvula que abre quando a pressão de vapor alcança um valor mais alto do que a pressão ambiente.

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