Punto de ebullición de la destilación al vacío

Escrito por john brennan | Traducido por mayra cabrera
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Punto de ebullición de la destilación al vacío
Aplicar vacío reduce el punto de ebullición de un líquido. (Photos.com/Photos.com/Getty Images)

Los laboratorios de química utilizan un dispositivo llamado evaporador rotatorio, o rotavapor, para aplicar vacío a una mezcla durante la destilación. Esto reduce el punto de ebullición de los líquidos por lo que se hace más fácil que se evaporen. Se puede determinar el punto de ebullición de un líquido a presión reducida mediante una fórmula llamada relación de Clausius-Clapeyron.

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Presión del vapor

Si viertes un líquido en un recipiente y luego lo sellas, el vapor se colectaría sobre el líquido a medida que se evapora y, en algún momento el vapor podría llegar a la saturación, que es el punto de equilibrio en el que la cantidad de vapor deja de cambiar debido a que la evaporación y la condensación se anulan entre sí . La presión parcial del vapor en este punto se llama presión de vapor. Entre más volátil un líquido, o más fácilmente se evapore, mayor es la presión de vapor que se alcanzará en una temperatura dada.

Punto de ebullición

A medida que aumenta la temperatura, también lo hace la presión de vapor. Los líquidos hierven cuando su presión de vapor es igual a la presión ambiente atmosférica. Si reduces la presión ambiental, también reduces el punto de ebullición. Si llevas un recipiente con agua y un poco de leña a la cima del Monte Everest, por ejemplo, podrías encontrar que el agua hierve a una temperatura más baja de lo que lo hace al nivel del mar.

Vacío

No hay necesidad de subir al Everest para ver funcionar este fenómeno. Si tienes acceso a los equipos en un laboratorio de química, tú mismo puedes aplicar vacío y medir la caída de la temperatura de ebullición. También puedes predecir el punto de ebullición usando la fórmula de Clausius-Clapeyron:. Ln (P2 / P1) = (Hvap / R) ((1/T1) - (1/T2). En la ecuación, P1 es la presión de vapor a alguna temperatura conocida y presión, como la presión atmosférica, y T1 es la temperatura correspondiente. P2 es la nueva presión una vez que se aplica el vacío, R es una constante, y Hvap es la cantidad de energía térmica necesaria para evaporar una cantidad determinada del líquido. También recuerda que ln es una abreviatura de logaritmo natural, un botón que puedes encontrar en tu calculadora.

Datos termodinámicos

La fórmula de Clausius-Clapeyron es útil porque permite calcular la caída de la temperatura de ebullición en base a las tablas de datos termodinámicos, que están ampliamente disponibles. En muchos libros de texto de química, por ejemplo, aparecerá en los apéndices una lista de Hvap para una variedad de sustancias. También se puede encontrar este tipo de información en línea para muchos productos químicos.

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