relatório 6 - determinação da pressão de vapor e da entalpia de vaporização da Água
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Fsico-Qumica I Professor Renato Wendhausen Junior Determinao da Presso de Vapor e da Entalpia de Vaporizao da gua prtica n6
Alunos: Lusa Pereira Parucker Salzio Gabriel de Oliveira Juliano Mueller
Data: 18/10/2011
Temperatura: 25C Presso: 765mmHg
Objetivos: Determinar a presso de vapor da gua em funo da temperatura da mesma.
Resultados e Discusso: O experimento inicia colocando-se gua em um bquer de 600mL, se coloca uma proveta graduada de 10mL cheia com 6mL de gua, dentro do bquer de forma que a proveta fique de cabea para baixo com o ar preso dentro dela. Coloca-se o bquer sobre uma manta de aquecimento e fixado um termmetro em um suporte universal de modo que o bulbo do termmetro fique prximo ao fundo do bquer j com o tubo de ensaio com o ar. Se aquece o bquer at atingir a temperatura de 80C e depois se desliga a manta e aguarda a temperatura ir baixando enquanto se anota o volume de ar na proveta a cada 5C. Quando a temperatura chegar 50C, pode-se retirar um pouco da gua contida no bquer e colocar gelo em seu lugar para que a T chegue 3C e se anota a temperatura neste instante. Como o tubo de ensaio estar de ponta cabea, o menisco ficar ao contrrio, por isso deve-se descontar 0,2mL de cada leitura.
Dados obtidos no experimento:
Temperatura (K) 353,15 348,15 343,15 338,15 333,15 328,15 323,15 278,15
Volume (mL) 7,5 7,4 6,5 6,4 6,0 5,5 5,0 3,8
Para achar o nmero de mols do ar Par = ( nar.R.T) / V 765mmHg atm
765mmHg ----- x 760mmHg ----- 1 atm X = 1,0066 atm
Aplicando na frmula: 1,0066 atm = (nar . 0,082 . 278,15) / 3,8x10-3 nar = 1,677x10-4 Agora preciso encontrar a Presso parcial do ar dentro do tubo de ensaio em cada temperatura, e para isso deve se fazer o seguinte:
T = 353,15 K Par= (nar.R.T) / V(L) Par= (1,677x10-4. 0,082 . 353,15) / 7,5x10-3
Par= 0,6475 atm
T = 348,15 K Par= (nar.R.T) / V(L) Par= (1,677x10-4 . 0,082 . 348,15) / 7,4x10-3 Par= 0,6469 atm
T = 343,15 K Par= (nar.R.T) / V(L) Par= (1,677x10-4 .0,082 . 343,15) / 6,5x10-3 Par= 0,7259 atm
T = 338,15 K Par= (nar.R.T) / V(L) Par= (1,677x10-4. 0,082 . 338,15)/ 6,4x10-3 Par= 0,7265 atm
T= 333,15 K Par= (nar.R.T) / V(L) Par= (1,677x10-4.0,082 . 333,15) / 6,0x10-3 Par= 0,7635 atm
T= 328,15 K Par= (nar.R.T) / V(L) Par= (1,677x10-4. 0,082 . 328,15) / 5,5.10-3 Par= 0,8204 atm
T= 323,15 K Par= (nar.R.T) / V(L) Par= (1,677x10-4. 0,082.323,15) / 5x10-3 Par= 0,8887atm
T= 278,15 K Par= (nar.R.T) / V(L)
Par= (1,677x10-4. 0,082 . 278,15)/ 3,8x10-3 Par= 1,0065 atm
Agora possvel calcular a Presso do Vapor da gua em cada temperatura utilizando a frmula: PH2O= Patm Par T = 353,15 K PH2O= Patm Par PH2O = 1,0066 atm - 0,6475 atm PH2O = 0,3591atm
T = 348,15 K PH2O= Patm Par PH2O = 1,0066 atm - 0,6469 atm PH2O = 0,3597 atm
T = 343,15 K PH2O= Patm Par PH2O = 1,0066 atm - 0,7259 atm PH2O = 0,2807 atm
T = 338,15 K PH2O= Patm Par PH2O = 1,0066 atm - 0,7265 atm PH2O = 0,2807 atm
T= 333,15 K PH2O= Patm Par PH2O = 1,0066 atm - 0,7635 atm PH2O = 0,2431 atm
T= 328,15 K PH2O= Patm Par
PH2O = 1,0066 atm - 0,8204 atm PH2O = 0,1862 atm
T= 323,15 K PH2O= Patm Par PH2O = 1,0066 atm - 0,8887atm PH2O = 0,1179 atm
T= 278,15 K PH2O= Patm Par PH2O = 1,0066 atm - 1,0065 atm PH2O = 0,0001 atm Agora construmos um grfico a partir do log de cada P para cada T.
T= 353,15 k Log PH2O= 0,3591atm / 1,0066 atm = log 0,3567 = -0,4476
T= 348,15 k Log PH2O= 0,3597 atm / 1,0066 atm = 0,3573 = -0,4469
T= 343,15 k Log PH2O= 0,2807 atm / 1,0066 atm = log 0,2788 = -0,5547
T= 338,15 k Log PH2O= 0,2807 atm / 1,0066 atm = log 0,2788= -0,5547
T= 333,15 k Log PH2O= 0,2431 atm / 1,0066 atm = log 0,2415 = -0,6171
T= 328,15 k Log PH2O= 0,1862 atm / 1,0066 atm = log 0,1849 = -0,7331
T= 323,15 k Log PH2O= 0,1179 atm / 1,0066 atm = log 0,1171 = -0,9314
T= 278,15 k Log PH2O= 0,0001 atm / 1,0066 atm = log 0,0093= -2,0315
Temperatura (K) 353,15 348,15 343,15 338,15 333,15 328,15 323,15 278,15
1/T 0,00283 0,00287 0,00291 0,00295 0,00300 0,00304 0,00309 0,00359
Log PH2O -0,4476 -0,4469 -0,5547 -0,5547 -0,6171 -0,7331 -0,9314 -2,0315
Presso de vapor de gua em funo da temperatura0 0,0028 -0,1 -0,2 -0,3
0,00285
0,0029
0,00295
0,003
0,00305
0,0031
0,00315
y = -1739,3x + 4,5286 R2 = 0,8923
Log P H2O
-0,4 -0,5 -0,6 -0,7 -0,8 -0,9 -1 1/T
Equao de Clausius e Clapeyron: Log P = (- Hvap/ [2,303 .R]).(1/T) + constante -1986,0 k= - Hvap / 2,303 . 8,314 j. mol-1 . k-1 Hvap= 38.026,77 J mol-1 Encontrar a Presso da gua em 338,15K
log 1,0066 atm = (- Hvap/ [2,303 .R]) . 1/ T + constante log 1,0066 atm = (- 38.026,77 / [2,303 .8,314 J mol-1 k-1]) . 1/ 338,15 + 5,293 log 1,0066 atm= -0,58 10 log 1,0066 atm = 10-0,58 P= 0,2856 . 1,0066 atm P= 0,2874
Para achar o ponto de ebulio da gua a 1 atm: Log p= (- Hvap/ [2,303 .R]) . (1/ T) + constante No momento da ebulio Pvapor H2O = Patm, ento: Log (1atm) = [-38.026,77 J mol-1 /(2,303* 8,314 J. mol-1. K-1)] . (1/T) +5,293 0= -1.986,02 K * 1/T + 5,293 -5,295T= -1976,02 T= -1976,02 / -5.295 T= 373,18 k T = 373,18 k 273,15 k= 100,03 C
Erro Relativo e Erro Absoluto, levando em considerao o valor terico da ebulio da gua como 100C:
Erro Absoluto: EA= VE VT EA= 100,03 100,00 EA= 0,03
Erro Relativo: ER= (EA.100)/ VT ER= (0,03. 100)/100 ER= 0,03%
Fontes de erro:
Os resultados foram dentro das expectativas, mas pequenos erros podem ter ocorrido devido a m calibrao da vidraria ou do termmetro.