TEMPERATURA DE EBULLICIÓN Y PRESIÓN DE VAPOR Cuando

TEMPERATURA DE EBULLICIÓN Y PRESIÓN DE VAPOR
Cuando hierve el agua, es común observar la formación de grandes burbujas en el interior
del líquido, las cuales poco a poco se elevan a la superficie. En ese momento, cierta
cantidad de líquido que ocupaba un determinado espacio es desplazado para abrir paso a
la burbuja en formación. Es por ello que se observa un aumento del nivel del líquido en el
recipiente. En otras palabras, es la presión ejercida por el vapor dentro de la burbuja la
que empuja hacia arriba la superficie del líquido, contra la presión atmosférica contraria.
Lo antes expuesto ocurre, sólo cuando durante el proceso de calentamiento, la presión de
vapor del líquido se hace igual a la presión atmosférica existente en el lugar. ¿Pero, qué
ocurriría si la presión atmosférica fuera mayor? Y ¿si fuese menor? Después de las
consideraciones anteriores, se define punto de ebullición como la temperatura a la cual la
presión de vapor equivale a la presión atmosférica.
Sobre la base de las consideraciones anteriores, se puede señalar que el punto de
ebullición de una sustancia que hierve depende de la presión atmosférica: mientras mayor
sea la presión atmosférica, más elevada será la temperatura para obtener una presión de
vapor que la equilibre. El punto de ebullición de un líquido a 1 atmosfera (760torr, 760 mm
Hg), se conoce punto de ebullición normal. Por ejemplo: en el caso del agua, el punto
de ebullición normal es de 100ºC. Los puntos de ebullición presentados en las tablas de
referencia son siempre puntos de ebullición normales, a menos que se indique lo
contrario. (Brady ,1999).
Corrección de la temperatura de ebullición
En el caso de los líquidos, la temperatura de ebullición se ve afectada por los cambios en
la presión atmosférica debidos a las variaciones en la altura. A medida que un sitio se
encuentra más elevado sobre el nivel del mar, la temperatura de ebullición se hace
menor. Con el propósito de realizar comparaciones con los valores reportados por la
literatura, se hace necesario corregir la temperatura normal de ebullición en un factor
proporcional a la diferencia de presiones (∆p), tomando en cuenta las constantes de
variación de temperatura de ebullición por cambios en la presión atmosférica (Tabla 1) y
que dependen de la polaridad del líquido.
Tabla 1. Factores de corrección de puntos de ebullición por cambios en la presión atmosférica
(∆p).
Teb normal (°C)
50
60
70
80
90
100
110
120
130
Variación en T por
Líquidos no polares
0.380
0.392
0.404
0.416
0.428
0.440
0.452
0.464
0.476
p = 10 mm Hg*
Líquidos polares
0.320
0.330
0.340
0.350
0.360
0.370
0.380
0.390
0.400
Procedimiento
1) Procedemos a calcular la diferencia de presión atmosférica, con la siguiente
ecuación.
P  Patm( niveldelmar )(mmHg )  Patm(CdMx )( mmHg )
2) Procedemos a obtener el factor de corrección de la temperatura por cambio en la
presión atmosférica, con la siguiente ecuación:
Fc 
P *(T * P)
10mmHg
3) Obtenemos la temperatura de ebullición corregida (Teb):
Teb( corregida )  Teb( normal )  Fc
Ejemplo:
La temperatura normal de ebullición del agua es de 100 °C. ¿Cuál será el punto de
ebullición del agua en la Ciudad de México (p = 585 mm Hg)?
Para la Ciudad de México:
Fc 
p = 760 mm Hg – 585 mm Hg = 175 mm Hg
175mmHg *0.370C
;
10mmHg
Teb( corregida )  100C  6.475C ;
Fc  6.475C
Teb( corregida )  93.525C
En caso de que la Teb(normal) que busca no se encuentre en la Tabla 1, el valor del factor
de corrección deberá estimarse aproximadamente por interpolación. Consultar con el
profesor acerca de este método.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Tabla 2. Temperaturas de ebullición
Líquido
Polaridad
Teb normal, °C
Metanol
Etanol
Agua
Acetona
Ácido acético
polar
polar
polar
polar
polar
65
79
100
56
118
Teb , °C
(corregida)
Teb , °C
Error* (%)
(laboratorio)
*Con los datos de temperatura de ebullición corregida deberán calcular el % de Error.
Usar la siguiente ecuación:
% Error 
Teb(lab)  Teb(corr )
x100
Teb(corr )
Con base en la comparación entre las temperaturas de ebullición obtenidas en el
laboratorio y las temperaturas de ebullición normal corregidas, establezca las posibles
causas de los errores obtenidos.