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Pressão de vapor de líquidos
Felipe Marques da Silva
Curso de Química Tecnológica, Turma PF2, Prof. Bernardo Lages
Belo Horizonte, 09 de Junho de 2015.
	
	Universidade Federal de Minas Gerais
Instituto de Ciências Exatas
Departamento de Química
Introdução
	A pressão de vapor é a pressão exercida pelo vapor de uma dada substância líquida quando os dois estão em equilíbrio. Ou seja, em um sistema fechado quando há o equilíbrio entre as fases gasosa e líquidas de uma substância, a pressão do gás nesse momento de equilíbrio será a pressão de vapor da substância. A pressão de vapor é uma propriedade característica de líquidos e está relacionada diretamente com as forças de interação entre as moléculas que formam esse líquido e a temperatura do sistema. Sendo que quando maior as forças de atração entre as moléculas, maior a temperatura necessária para atingir o ponto de ebulição e menor será a pressão de vapor. Já, quanto maior a temperatura do sistema maior será a quantidade de gás liberada e, portanto maior será a pressão que o gás ira exercer resultando, então, numa maior pressão de vapor.
	A relação de dependência entre a pressão de vapor e a temperatura pode ser representada por meio da Equação de Clausius-Clapeyron
Onde p representa a pressão de vapor da substância, p0 é a pressão padrão, ΔH é a entalpia de vaporização, R é a constante dos gases ideais, T é a temperatura absoluta do sistema e T0 é a temperatura padrão de ebulição.
Para uma mudança de fase a pressão constante sabe-se que:
	Portando pode-se determinar o calor de vaporização de um líquido através da determinação da sua entalpia de vaporização.
Objetivo
Determinar o calor de vaporização de um líquido, a partir de sua pressão de vapor em diferentes temperaturas.
Material
	Isotensioscópio, chapa de aquecimento com agitação, condensador, manômetro de mercúrio, frasco de vidro de, no mínimo, 10 litros, torneira de 3 vias, bomba de vácuo, termômetro (0-100° C), agitador, tubo de borracha, água destilada e a substância problema. 
Procedimento
	O sistema para determinar a pressão de vapor do líquido já se encontrava montado de forma semelhante ao mostrado na figura 1. 
Figura 1 - Montagem do sistema para determinar a pressão de vapor de um líquido.
Inicialmente o sistema foi aquecido até que a solução alcançasse sua temperatura de ebulição, com a válvula de 3 vias aberta para o ambiente (atmosfera) o aquecimento foi interrompido e foi observado o ponto em que o menisco do líquido nos ramos da curva B do isotensiscópio se nivelassem, nesse ponto foi anotado a temperatura, sendo a pressão a da atmosfera.
	Neste momento foi aplicado certa quantidade de vácuo no sistema, fazendo com que a pressão caísse e o líquido voltasse a entrar em ebulição, com o cair da temperatura os meniscos voltavam a se igualar e novamente foi anotado a temperatura e a nova pressão, sendo essa menor por causa da aplicação do vácuo.
Este processo foi repetido seis vezes e os valores obtidos estão inseridos a tabela 1:
Tabela 1. Pressões e temperaturas obtidas no experimento.
	Leitura
	Θ (°C)
	h (mmHg)
	p (torr)
	p (bar)
	ln(p/pθ)
	T (K)
	T-1*10-3 (K-1)
	1
	72,5
	680
	680
	0,906
	-0,0987
	345,65
	2,8930
	2
	69,8
	620
	620
	0,826
	-0,191
	342,95
	2,9158
	3
	68,0
	580
	580
	0,773
	-0,257
	341,15
	2,9312
	4
	65,8
	540
	540
	0,719
	-0,329
	338,95
	2,9503
	5
	63,0
	480
	480
	0,639
	-0,447
	336,15
	2,9748
	6
	60,2
	440
	440
	0,586
	-0,534
	333,35
	3,0000
Com os dados da tabela 1 foi feito o gráfico 1 que se encontra em anexo.
Sendo os resultados de:
a = -4130,376 K
b = 11,85
Comparando a equação obtida no gráfico e a de Clausius-Clapeyron teremos que:
Portanto:
	A temperatura normal de ebulição pode ser calculada de duas formas: através da extrapolação do gráfico e da utilização de um ponto qualquer no gráfico; iremos abordar a determinação através da extrapolação do gráfico.
	Tendo a equação de Clausius-Clapeyron 
	Para a determinação da temperatura normal T0 teremos uma pressão normal associada p0, dessa forma vemos que:
 
Dessa forma podemos ter a equação da seguinte forma:
	Comparando com a equação do gráfico, teremos:
Como 
Temos então que;
Sabendo que:
Podemos substituir e termos:
Portanto;
Conclusão
	Foi possível determinar, de forma prática, o calor de vaporização e a temperatura normal de ebulição utilizando a equação de Clausius-Clapeyron e a relação entre a pressão de vapor de um líquido e sua dependência com a temperatura. Sendo os valores iguais a:
	Sendo o valor da entalpia de vaporização dentro do aceitável, uma vez que o valor esperado era de 29,8 KJ. Pode-se considerar um valor próximo levando em consideração os erros de medida e a falta de precisão do experimento.
	Através da observação prática e análise dos dados coletados pode-se ver que com a diminuição da temperatura a pressão de vapor também diminuía; uma vez que enquanto a temperatura caía era necessária a aplicação de vácuo para que a pressão também diminuísse e o sistema encontrasse novamente o equilíbrio de pressão de vapor.