Objetivo

Determinar la presión de vapor y la entalpía de vaporización del agua.

Procedimiento

Método 1: Experimental

1. Llenar un vaso de precipitado con aproximadamente 300 ml de agua destilada.
2. Llenar una probeta graduada con agua destilada, dejando un volumen libre de aproximadamente 25 ml (V₀), medido desde el borde. Cubrir el extremo con un dedo e invertir rápidamente, introduciéndola en el vaso de precipitado. Sostener la probeta con un pie universal.
3. Antes de comenzar, tomar los valores iniciales de volumen del aire dentro de la probeta (en caso de que no sea de 25 ml) y la temperatura del baño (T₀).
4. Calentar el agua del vaso de precipitado con un mechero de laboratorio hasta aproximadamente 80 °C. Nota: Agitar (con cuidado) el agua del baño para evitar gradientes de temperatura.
5. Una vez que se llega a aproximadamente 80 °C, apagar el fuego y dejar que el agua comience a enfriarse. A medida que el agua se enfría, tomar medidas del volumen de gas dentro de la probeta (V_i) y de la temperatura del agua (T_i) a intervalos de 2 °C, hasta alcanzar los 60 °C aproximadamente. Registrar los datos en una tabla.
6. Realizar los cálculos con los datos experimentales.

Método 2: Ecuación Integrada de Clausius-Clapeyron

En el caso de contar con una serie de datos de presión y temperatura, es mejor utilizar la ecuación integrada de Clausius-Clapeyron, válida para una sustancia pura en estado de equilibrio entre la fase condensada y la fase gas:

(11) ln(P₂/P₁) = -ΔH/R (1/T₂ – 1/T₁)

Para hallar ΔH utilizando la ecuación (11), se leen de la tabla de datos los valores más próximos correspondientes al punto de interés del estudio. Por ejemplo, si se quiere determinar el ΔH a 70 °C (343 K), se leen los valores de presión y temperatura tabulados más cercanos a esa temperatura de interés. En este caso, si se utilizan los datos de la Tabla I, se calcularía el ΔH utilizando los puntos correspondientes a 71 °C (344 K) y 69 °C (342 K), o los más próximos que se disponga a 70 °C (343 K) en el caso de datos experimentales. Se determinará el valor de ΔH con los datos de la Tabla I y con los datos experimentales.