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Explicacion y Ejemplos Disminucion De La Presion De Vapor
Disminución de la presión de vapor
La disminución de la presión de vapor es un fenómeno físico en el que la presión de vapor de un líquido se reduce al aumentar la temperatura. Este efecto se debe a la interacción entre las moléculas del líquido y las del gas que se encuentra en contacto con él. A medida que la temperatura aumenta, las moléculas del líquido se mueven más rápido y tienen más energía. Esto hace que sean más propensas a escapar de la superficie del líquido y pasar al estado gaseoso. La presión de vapor disminuye porque hay menos moléculas del líquido presentes en la fase gaseosa. Este fenómeno se utiliza en los refrigeradores y aire acondicionados, que dependen de la disminución de la presión de vapor para enfriar el aire.
La presión de vapor de un líquido se mide con un manómetro. Un manómetro es un dispositivo que mide la presión de un gas o líquido. La mayoría de los manómetros utilizan una columna de líquido, como el agua, que se encuentra en un tubo de vidrio. El líquido se mueve hacia arriba o hacia abajo en el tubo en función de la presión del gas o líquido que se está midiendo. La posición de la columna de líquido se puede leer en una escala graduada en el tubo.
La presión de vapor de un líquido se reduce al aumentar la temperatura del líquido. Esto se debe a que, a medida que la temperatura aumenta, las moléculas del líquido se mueven más rápido y tienen más energía. Esto hace que sean más propensas a escapar de la superficie del líquido y pasar al estado gaseoso. La presión de vapor disminuye porque hay menos moléculas del líquido presentes en la fase gaseosa. Este efecto se utiliza en los refrigeradores y aire acondicionados, que dependen de la disminución de la presión de vapor para enfriar el aire.
La disminución de la presión de vapor también se puede utilizar para separar mezclas de líquidos. Esto se hace mediante el uso de una máquina llamada destiladora. En una destiladora, la mezcla de líquidos se calienta hasta que todos los líquidos se evaporan. Los vapores de líquido se recogen y se enfrían para que se condensen y vuelvan a la forma líquida. Debido a que la presión de vapor de cada líquido es diferente, cada líquido se evaporará a una temperatura diferente. Esto permite que los líquidos se separen en frascos diferentes.
Problemas Resueltos con soluciones de Disminucion De La Presion De Vapor
La disminución de la presión de vapor es una técnica de separación de mezclas en la que se aprovecha la diferencia de presiones de vapor de los componentes de una mezcla. En esta técnica, la mezcla se calienta hasta que todos los componentes alcancen su temperatura de ebullición. Luego, se mantiene la mezcla a esta temperatura y se aplica una diferencia de presión entre el lado caliente y el lado frío. Esto se logra generalmente mediante el uso de un condensador y una válvula de by-pass. El líquido más volátil se vaporiza en el lado caliente y se condensa en el lado frío. La diferencia de presión hace que el líquido más volátil fluya hacia el lado frío, mientras que el líquido menos volátil fluya hacia el lado caliente.
La disminución de la presión de vapor se utiliza comúnmente en la industria para separar mezclas de líquidos y gases. También se puede utilizar para separar mezclas de sólidos y líquidos, pero esto requiere el uso de una válvula de by-pass y una bomba de circulación. La disminución de la presión de vapor se puede utilizar para separar mezclas de compuestos orgánicos volátiles, como alcoholes, éteres y aceites. También se puede utilizar para separar mezclas de compuestos inorgánicos volátiles, como amoníaco, cloro y sulfuro de hidrógeno.
Ejemplo 1
Separe la siguiente mezcla de líquidos miscibles a 60 ° C: 30 g de agua, 60 g de etanol y 10 g de isopropanol.
Solución:
La mezcla se calienta a 60 ° C, se mantiene a esta temperatura y se aplica una diferencia de presión de 0,5 atm. El líquido más volátil, el etanol, se vaporiza en el lado caliente y se condensa en el lado frío. La diferencia de presión hace que el etanol fluya hacia el lado frío, mientras que el agua y el isopropanol fluyan hacia el lado caliente. El agua y el isopropanol se pueden separar por destilación simple.
Ejemplo 2
Separe la siguiente mezcla de gases a 25 ° C y 1 atm: 30 g de nitrogeno, 60 g de oxigeno y 10 g de argon.
Solución:
La mezcla se calienta a 25 ° C, se mantiene a esta temperatura y se aplica una diferencia de presión de 0,5 atm. El gas más volátil, el oxígeno, se vaporiza en el lado caliente y se condensa en el lado frío. La diferencia de presión hace que el oxígeno fluya hacia el lado frío, mientras que el nitrógeno y el argón fluyan hacia el lado caliente. El nitrógeno y el argón se pueden separar por destilación simple.
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