REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAMINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSAUNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITCNICADE LA FUERZA ARMADAUNEFANUCLEO PORTUGUESASEDE GUANARE

Lquidos

BACHILLERES:

Guanare, Noviembre de 2014INDICE

INTRODUCCIONLIQUIDOSPROPIEDADES GENERALES: Presin de vaporEvaporacinEbullicinDestilacinEQUILIBRIO LIQUIDO VAPORDIAGRAMA DE FASEPUNTO TRIPLECONCLUSIONBIBLIOGRAFIA

INTRODUCCION

LIQUIDOS

PROPIEDADES GENERALES

Presin de vaporLa presin de vapor es la presin de la fase gaseosa o vapor de un slido o un lquido sobre la fase lquida, para una temperatura determinada, en la que la fase lquida y el vapor se encuentra en equilibrio dinmico; su valor es independiente de las cantidades de lquido y vapor presentes mientras existan ambas. Este fenmeno tambin lo presentan los slidos; cuando un slido pasa al estado gaseoso sin pasar por el estado lquido (proceso denominado sublimacin o el proceso opuesto llamado sublimacin inversa) tambin hablamos de presin de vapor. En la situacin de equilibrio, las fases reciben la denominacin de lquido saturado y vapor saturado. Esta propiedad posee una relacin inversamente proporcional con las fuerzas de atraccin intermoleculares, debido a que cuanto mayor sea el mdulo de las mismas, mayor deber ser la cantidad de energa entregada (ya sea en forma de calor u otra manifestacin) para vencerlas y producir el cambio de estado.La presin de vapor es medida en unidades standar de presin. El Sistema Internacional de Unidades (SI) reconoce a la presin como una unidad derivada de la fuerza ejercida a travs de un rea determinada, a esta unidad se le conoce por el nombre de Pascal (Pa). Un pascal es equivalente a un newton por metro cuadrado (Nm-2 kgm-1s-2).La medicin experimental de la presin de vapor es un procedimiento simple para presiones similares que estn entre 1 y 200 kPa. Resultados ms exactos son obtenidos cerca del punto de ebullicin de cada sustancia en particular y con ndice de error ms significativo en mediciones menores a 1 kPa. Con frecuencia, algunos procedimientos consisten en purificar las sustancias que son analizadas, aislndolas la sustancia deseada en un contenedor, evitando cualquier gas indeseado y midiendo la presin de equilibrio de la fase gaseosa de la sustancia en el sistema cerrado a distintas temperaturas. El uso de herramientas como un isoteniscopio genera una mayor exactitud en el proceso.En sntesis, la presin de Vapor de los lquidos es una de las propiedades ms adecuadas para el conocimiento de lo que es el estado lquido, esta propiedad se encuentra defendida como la presin del vapor que produce el equilibrio entre el vapor y el lquido.

EvaporacinLa evaporacin es un proceso fsico que consiste en el paso lento y gradual de un estado lquido hacia un estado gaseoso, tras haber adquirido suficiente energa para vencer la tensin superficial. A diferencia de la ebullicin, la evaporacin se puede producir a cualquier temperatura, siendo ms rpido cuanto ms elevada sea esta. No es necesario que toda la masa alcance el punto de ebullicin. Cuando existe un espacio libre encima de un lquido, una parte de sus molculas est en forma gaseosa, al equilibrase, la cantidad de materia gaseosa define la presin de vapor saturante, la cual no depende del volumen, pero vara segn la naturaleza del lquido y la temperatura. Si la cantidad de gas es inferior a la presin de vapor saturante, una parte de las molculas pasan de la fase lquida a la gaseosa: eso es la evaporacin. Cuando la presin de vapor iguala a la atmosfrica, se produce la ebullicin.Los lquidos se caracterizan por su volumen fijo y forma variable. Las fuerzas intermoleculares son mayores que en los gases, pero al igual que en estos, sus partculas estn en movimiento constante. La evaporacin se produce cuando las molculas del lquido abandonan su superficie y pasa a forma gaseosa. Esto ocurre cuando las molculas tienen la suficiente energa cintica para vencer las fuerzas intermoleculares.

EbullicinEl punto de ebullicin de una sustancia es la temperatura a la cual la presin de vapor del lquido es igual a la presin que rodea el lquido y los cambios del lquido en un vapor.Un lquido en el vaco tiene un punto de ebullicin ms bajo que cuando que el lquido est a presin atmosfrica. Un lquido a alta presin tiene un punto de ebullicin ms alto que cuando que el lquido est a presin atmosfrica. En otras palabras, el punto de ebullicin de un lquido vara dependiendo de la presin del medio ambiente circundante. Para una presin dada, diferentes lquidos hierven a diferentes temperaturas.El punto de ebullicin normal de un lquido es el caso especial en el que la presin de vapor del lquido es igual a la presin atmosfrica a nivel del mar definido, 1 atmsfera. A esa temperatura, la presin de vapor del lquido se vuelve suficiente para superar la presin atmosfrica y permitir que las burbujas de vapor se formen dentro de la masa del lquido. El punto de ebullicin normal se define ahora por la IUPAC como la temperatura a la que se produce ebullicin bajo una presin de 1 bar.El calor de vaporizacin es la energa necesaria para transformar una cantidad determinada de una sustancia a partir de un lquido en un gas a una presin dada.Los lquidos pueden cambiar a un vapor a temperaturas por debajo de sus puntos de ebullicin a travs del proceso de evaporacin. La evaporacin es un fenmeno de superficie en la que las molculas situadas cerca del borde del lquido, no contenan lo suficiente la presin del lquido en ese lado, escapa en los alrededores como el vapor. Por otro lado, la ebullicin es un proceso en el cual las molculas en cualquier lugar en el escape de lquido, lo que resulta en la formacin de burbujas de vapor dentro del lquido.

DestilacinLa destilacin es una operacin utilizada con frecuencia para la purificacin y aislamiento de lquidos orgnicos. La destilacin aprovecha las volatilidades y puntos de ebullicin de los componentes lquidos a separar. La destilacin depende de parmetros como: El equilibrio liquido vapor, temperatura, presin, composicin, energa.La destilacin es una operacin utilizada con frecuencia para la purificacin y aislamiento de lquidos orgnicos. La destilacin aprovecha las volatilidades y puntos de ebullicin de los componentes lquidos a separar.La destilacin depende de parmetros como: El equilibrio liquido vapor, temperatura, presin, composicin, energa. El equilibrio entre el vapor y el lquido de un compuesto esta representado por la relacin de moles de vapor y liquido a una temperatura determinada, tambin puede estudiarse este equilibrio a partir de sus presiones de vapor. La temperatura influye en las presiones de vapor y en consecuencia de la cantidad de energa proporcionada al sistema, tambin influye en la composicin del vapor y el lquido ya que esta depende de las presiones del vapor. La presin tiene directa influencia en los puntos de ebullicin de los lquidos orgnicos y por tanto en la destilacin. La composicin es una consecuencia de la variacin de las presiones de vapor, de la temperatura que fijan las composiciones en el equilibrio. Puntos de ebullicin, son aquellos puntos o temperaturas de compuestos puros a las que sus presiones de vapor igualan a la presin atmosfrica, producindose el fenmeno llamado ebullicin.

EQUILIBRIO LQUIDO VAPOREl equilibrio liquido-vapor ocurre cuando no se presentan cambios con respecto al tiempo de la temperatura y presin total de la mezcla, y las fugacidades parciales de los componentes puros son iguales en todo el sistema.Las consideraciones tericas para el estudio de la destilacin son el equilibrio entre las fases de vapor y lquidos en el sistema que est sometido a esta operacin unitaria.De acuerdo con la teora cintica, hay un continuo paso de molculas de la superficie del lquido al espacio libre que se encuentra sobre l. Al mismo tiempo molculas de vapor regresan a la superficie del lquido a una rata que depende de la concentracin del vapor. A medida que la concentracin de molculas de vapor se incrementa, se va estableciendo una condicin de equilibrio entre el lquido y el vapor y se llega a l cuando la rata de evaporacin es exactamente igual a la rata de condensacin.La presin ejercida por la fase vapor en equilibrio con la fase liquida se conoce como la presin de vapor. La presin de vapor de equilibrio depende no solo de la temperatura sino tambin de la naturaleza de los componentes y la composicin en cada una de las fases.En mezclas ideales, la presin de vapor es proporcional a la fraccin molar de cada uno de los componentes acorde con Ley de Raoult. As se pueden elaborar diagramas de presin de vapor en funcin de lacomposicin de la fase lquida y la fase de vapor a temperatura constante; tambin es posible elaborar diagramas de punto de ebullicin en funcin de la composicin de la fase lquida y la fase de vapor a temperatura constante; tambin es posible elaborar diagramas de punto de ebullicin en funcin de la composicin de la mezcla para presin constante.Experimentalmente para mezclas de dos componentes o mezclas binarias se ha determinado las composiciones molares tanto de la fase gaseosa como de la fase lquida cuando ellas estn en equilibrio, en funcin de la temperatura. Cuando se grafican esos datos experimentales se tienen los diagramas de punto de ebullicin como el representado en la figura 6-1Al teneruna mezcla binaria con los compuesto A y B, en el diagrama de punto de ebullicin, Ta representa la temperatura de ebullicin del compuesto A, a una presin constante P, en tanto que el componente B tiene su punto de ebullicin Tb.Se ha tomado un compuesto A cuyo punto de ebullicin, Figura 6-1, consta de dos curvas que terminan en puntos iguales Ta o Tb. La curva inferior corresponde a la temperatura de ebullicin de la mezcla lquida en funcin de la composicin de la fase lquida y la curva superior a la temperatura de condensacin de la mezcla gaseosa en funcin de la composicin de la fase gaseosa o de vapor.

DIAGRAMA DE FASECualquier sustancia puede existir en ms de un estado o fase de la materia. El equilibrio entre las fases es dinmico; esto es, que existe una transferencia contina de partculas de una fase a la otra. El equilibrio en este sistema dinmico se presenta cuando la velocidad de transferencia entre las fases es similar. El cambio de la materia de un estado a otro se denominacambio de fase.Las conversiones de un slido a lquido(fusin), de un slido a gas (sublimacin), o de un lquido a gas(vaporizacin)son todos procesos endotrmicos; es decir, que la entalpa de la fusin, sublimacin o vaporizacin es positiva. El proceso inverso, la conversin de un lquido a slido(congelacin), de un gas a slido(deposicin)o de un gas a lquido(condensacin)son todos procesos exotrmicos, en esta forma los cambios de entalpa para estos procesos son negativos.El estado fsico de una sustancia depende no slo de las fuerzas de atracciones intermoleculares inherentes, sino tambin de la temperatura y la presin. Ahora que hemos examinado cada estado, podemos concluir nuestra discusin considerando la temperatura y la presin a la cual las diferentes fases de una sustancia pueden existir. Tal informacin se puede resumir en undiagrama de fase.La forma general para este tipo de diagramas para una sustancia simple que presenta tres fases es muy similar a la del agua, la cual se representa por la figura siguiente:Este diagrama contiene tres curvas importantes, cada una de las cuales representa la condicin de temperatura y presin a la cual las diferentes fases pueden coexistir en equilibrio. La lnea de B a C es la curva de la presin de vapor del lquido. Representa el equilibrio entre las fases lquida y gaseosa a diferentes temperaturas. Esta curva termina en C, elpunto crtico.La temperatura en este punto es laTemperatura crtica; la temperatura arriba de la cual la sustancia no puede existir como lquido est relacionado con la presin que se le aplique. A esta temperatura las fases lquidas y gaseosas se vuelven indistinguibles. La presin a temperatura crtica es lapresin crtica.Ms all del punto crtico la sustancia se describe como unlquido supercrtico.El punto en la curva BC en donde el equilibrio de la presin de vapor es 1 atm, es por supuesto el punto de ebullicin normal de la sustancia.La lnea AB representa la variacin en la presin de vapor del slido en funcin de la temperatura.La lnea de B a D representa el cambio en el punto de fusin del slido con el aumento de presin. Esta lnea se inclina ligeramente hacia la derecha a medida que la presin aumenta; la mayora de los slidos se expanden por encima de su punto de fusin y aumentando la presin se favorece la formacin de la fase slida ms densa.El punto B, donde se juntan las tres curvas, se conoce comopunto triple.Este punto se da cuando la presin de vapor de la forma slida de una sustancia es igual a la presin de vapor de sus estado lquido, las tendencias a escapar (fugacidades) de los dos estados son idnticas. En este caso, no hay tendencia a cambiar de un estado a otro, y ambos estados pueden existir juntos en equilibrio con su vapor, durante un periodo indefinido de tiempo. Esto ocurre si:1.- La temperatura es constante y2.- La grfica de log P contra 1/T para el slido, produce una lnea que intersecta la lnea de una grfica anloga para el estado lquido. El punto de interseccin es el punto triple.

PUNTO TRIPLEEl punto triple es aquel en el cual coexisten en equilibrio el estado slido, el estado lquido y el estado gaseoso de una sustancia. Se define con una temperatura y una presin de vapor.Un punto triple es un trmino qumico que se refiere a la presin y la temperatura en las cuales una sustancia cambia entre las tres formas. Un diagrama de fases puede incluir la forma gaseosa, lquida y slida de un compuesto; tambin puede incluir diferentes tipos de cristales que puede formar una sustancia. Las sustancias en el punto triple estn presentes en tres formas.En este punto en la sustancia coexisten en equilibrio los tres estados, est parcialmente solida, parcialmente lquida y parcialmente gaseosa. Obsrvese que para valores de presin o temperatura mas bajas que el punto triple la sustancia en cuestin no puede existir en estado lquido y solo puede pasar desde slido a gaseoso en un proceso conocido como sublimacin.El punto triple del agua, por ejemplo, est a 273,16 K (0,01 C) y a una presin de 611,73 Pa ITS90. Esta temperatura, debido a que es un valor constante, sirve para calibrar las escalas Kelvin y Celsius de los termmetros de mayor precisin.

CONCLUSION

BIBLIOGRAFIA REID, Robert C y SHERWOOD, Thomas K. propiedades de los gases y lquidos. Unin tipogrfica editorial hispano-americana. Mxico.1968. Qumica, Fsica. Barrow M. Gordon. Segunda edicin. Editorial Revert, S.A. Espaa 1968. Tomo II. Pags 549-555. PIERCE, James B. Qumica de la materia. 1987 UNAM. Pg. 268-274, pp. 829 CASTELLAN, W. Fisicoqumica. 2. Edicin en espaol. Mxico, 1998. pp.1057 BROWN, Theodore L. Qumica, la ciencia central. Ed. Prentice Hall Hispanoamericana, S.A. 1987. Pg. 326-329, pp. 893.

INFOGRAFIA http://centrodeartigo.com/articulos-enciclopedicos/article_86560.html http://es.wikipedia.org/wiki/Evaporaci%C3%B3n http://www.elergonomista.com/quimica/liquidos.html http://quimicalibre.com/destilacion/ http://datateca.unad.edu.co/contenidos/211612/contLinea http://www.ehowenespanol.com/definicion-punto-triple-diagrama

ANEXOS

PROPIEDADES GENERALES

Presin de vapor

Grfico de la presin del vapor de agua.Evaporacin

El agua se condensa en gotas visibles despus de evaporarse fuera de una taza de t caliente.

Ebullicin

Puntos de fusin en azul y puntos de ebullicin en rosa de los primeros ocho cidos carboxlicos (en C).Destilacin

Destilacin simple

EQUILIBRIO LQUIDO VAPOR

DIAGRAMA DE FASE

PUNTO TRIPLE