Experimento_3_Pressao_de_Vapor_de_Liquidos_2

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UNIVERSIDADE COMUNITÁRIA DA REGIÃO DE CHAPECÓ 
ESCOLA POLITÉCNICA 
CURSOS: ENGENHARIA DE ALIMENTOS – ENGENHARIA 
QUÍMICA - PERIODO: 2° 
DISCIPLINA: QUÍMICA DAS SOLUÇÕES 
 
Experimento 3 - Pressão de vapor de líquidos 
 
1. OBJETIVOS 
 
Efetuar a medição, na temperatura ambiente, e em temperaturas superiores, da pressão de vapor de 
vários líquidos. 
 
2. MATERIAIS 
 
a) Equipamentos 
 
- 1 Seringa; 
- 1 Suporte universal; 
- 1 Manômetro de tubo em U; 
- 1 Termômeto; 
- 1 Quitassato; 
- 1 Bequer; 
- 1 Tela de amianto e tripé; 
- 1 Bico de bunsen. 
b) Reagentes 
 
 
- Etanol (C2H6O); 
- Hexano (C6H14) 
- Água (H2O). 
 
 
 
 
 
3. TEORIA 
 
 Se uma certa quantidade de um líquido puro for colocado num recipiente evacuado, cujo volume 
molar é maior que o do líquido, uma porção de líquido irá evaporar de modo a preencher com vapor o 
volume restante do recipiente. Desde que permaneça algum líquido depois que o equilíbrio se estabeleceu, a 
pressão do vapor no recipiente é uma função apenas da temperatura do sistema. A pressão desenvolvida é a 
pressão de vapor do líquido, que é uma propriedade característica de cada líquido, aumentando rapidamente 
com a temperatura. A temperatura na qual a pressão de vapor é igual a 1atm e a temperatura normal de 
ebulição do líquido (Teb). Alguns sólidos são suficientemente voláteis para produzir pressões de vapor 
mensuráveis, mesmo a temperaturas comuns. Se acontecer que a pressão de vapor de um sólido atinja 1atm, 
a uma temperatura abaixo do ponto de fusão do sólido, o sólido sublima. Esta temperatura é chamada 
temperatura normal de sublimação (Ts). As temperaturas de ebulição e de sublimação dependem da pressão 
imposta à substância. 
 A existência de uma pressão de vapor, e o seu aumento com a temperatura, são conseqüências da 
distribuição de energia de Maxwell-Boltzmann. Mesmo em temperaturas baixas, uma fração das moléculas 
no líquido tem, em virtude de distribuição de energia, energia em excesso além da energia de coesão do 
líquido. Essa fração aumenta rapidamente com o aumento da temperatura. O mesmo é verdade para sólidos 
voláteis. 
 Isto significa que, numa dada temperatura, um líquido com maior energia de coesão (isto é, um 
grande calor de vaporização molar, Qvap), terá uma menor pressão de vapor que um líquido com uma 
pequena energia de coesão. 
 A 20°C o calor de vaporização da água é 44 KJ/mol, enquanto que o do tetracloreto de carbono é 
32 KJ/mol; correspondente, as pressões de vapor nesta temperatura são 2,33 KPa para água e 12,13 KPa para 
o tetracloreto de carbono. 
 A Equação (1) relaciona a pressão de vapor, a temperatura e o calor de vaporização, trata-se de uma 
forma da Equação de Clausius-Clapeyron. 





 

RT
Qvap
ePP 
(1) 
 
onde P é uma constante, que tem as mesmas unidades de P, e pode ser avaliada em termos do calor de 
vaporização (Qvap), e da temperatura normal de ebulição (Teb). Na temperatura de ebulição (Teb), a pressão 
de vapor é 1 atmosfera, portanto: 
 





 

RT
Qvap
eP1 
(2) 
 
Logo: 
 





 
 
RT
Qvap
eP 1 
(3) 
 
A Equação (3) é suficiente para avaliar a constante P . A Equação (1), após linearizada, pode ser escrita 
como: 
 
   

 P
RT
Q
P
vap
lnln (4) 
 
 A Equação (4) é útil para a representação gráfica da pressão de vapor com a temperatura. A 
Equação (3) é, portanto, a equação de uma reta, cujo coeficiente angular é 
R
Qvap
. O coeficiente linear é 
 Pln . A Figura 1 é um exemplo que mostra os dados do  Plog vs T
1 para o benzeno. 
 
 
Figura 1 – Log(P) em função de 1/T para o benzeno. 
 
 Conforme o exposto até o momento, um método conveniente para determinar o calor de vaporização 
de um liquido é medir a pressão de vapor a varias temperaturas. Depois dos dados experimentais terem sido 
colocados em um gráfico do tipo da Figura 1, o coeficiente angular é medido e, deste valor, determina-se 
Qvap. 
 Mesmo utilizando aparelhagens simples, esse método é capaz de fornecer resultados mais precisos 
que uma determinação calorimétrica de Qvap, também com equipamentos simples. 
 
 
4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
 
Monte o equipamento conforme é mostrado na Figura 2. Conectar a saída do quitassato, conforme 
ilustrado na Figura 2, ao manômetro de tubo em U, e espere que o equilíbrio seja estabelecido. Meça a 
diferença de altura entre os dois ramos do manômetro. 
 
Figura 2 – Equipamento para medir a pressão de vapor de líquidos. 
 
Coloque o Kitassato em um banho Maria ainda sem aquecer, injetar 5 ml do líquido, cuja pressão de 
vapor se deseja medir, aguardar uns 2 minutos para estabelecer o equilíbrio, e medir a diferença de alturas 
entre os níveis de Hg. Anotar a temperatura. 
Ligar o aquecimento e: 
- Para a agua: medir a diferença de atura a cada 5 °C até a temperatura máxima de 65 ~ 70 °C. Para 
que o procedimento seja bem executado não podem ocorrer vazamentos. 
- Para o etanol: medir a diferença de atura a cada 3 °C até a temperatura máxima de 50 ~ 55 °C. Para 
que o procedimento seja bem executado não podem ocorrer vazamentos. 
- Para o hexano: medir a diferença de atura a cada 2 °C até a temperatura máxima de 40 ~ 45 °C. 
Para que o procedimento seja bem executado não podem ocorrer vazamentos. 
Para realizar o experimento com outro liquido, o kitassato deve ser retirado da agua, resfriado, aberto 
porem NÃO deve ser lavado, e a agua do banho Maria deve ser renovada, para iniciar a partir da temperatura 
ambiente. 
ANOTAR OS DADOS CONFORME TABELA EM ANEXO. 
 
 
5. RELATÓRIO 
- Tabelar os dados de temperatura contra pressão para cada um dos líquidos. 
- Plotar os dados conforme a Equação (4), para todas as substâncias estudadas. 
- Encontrar o calor de vaporização para todas as substâncias estudadas. Comparar com dados da literatura. 
- Encontrar, a partir de dados experimentais, o valor de P dos compostos estudados. 
- A partir dos dados experimentais qual dos líquidos estudados possui maior pressão de vapor a T ambiente? 
- Em qual das substancias avaliadas existem maiores forças intermoleculares na fase liquida? 
 
 
6. REFERENCIAS 
 
ATKINS, Peter. Físico-química. 6. ed. Rio de Janeiro: LTC, 1999. 252 p. 
 
ATKINS, Peter; PAULA, Julio de. Physical chemistry. 7. ed. New York: Oxford, 2002. 1149 p. 
 
CASTELLAN, Gilbert. Fundamentos de físico-química. 1. ed. Rio de Janeiro: LTC, 1996-2001. 527 p. 
 
CHAGAS, Aécio Pereira. Termodinâmica química: fundamentos, métodos e aplicações. São Paulo: 
UNICAMP, 1999. 409 p. 
 
MACEDO, Horacio. Físico-química I. Rio de Janeiro: Guanabara Dois, 1981. 627 p. 
 
 
Tabela 1 – Diferença de altura para os líquidos em função da temperatura 
Água Etanol Hexano 
Temperatura 
[
o
C] 
Zmercúrio 
[mm] 
Temperatura 
[
o
C] 
Zmercúrio 
[mm] 
Temperatura 
[
o
C] 
Zmercúrio 
[mm]