A cuatro diferentes temperaturas, utilizando el viscosímetro de Ostwald.

...

[pic 11]

donde V es el volumen del líquido que circula en la unidad de tiempo t, vmedia la velocidad media del fluido a lo largo del eje z del sistema de coordenadas cilíndrico, r es el radio interno del tubo, ΔP es la caída de presión entre los dos extremos, η es la viscosidad dinámica y L la longitud característica a lo largo del ejez.

Tensión superficial

En un líquido, cada molécula se desplaza siempre bajo influencia de sus moléculas vecinas. Una molécula cerca del centro del líquido, experimenta el efecto de que sus vecinas la atraen casi en la misma magnitud en todas direcciones. Sin embargo, una molécula en la superficie del líquido no está completamente rodeado por otras y, como resultado, solo experimenta la atracción de aquellas moléculas que están por abajo y a los lados. Por lo tanto la tensión superficial actúa en un líquido perpendicular a cualquier línea de 1cm de longitud en la superficie del mismo. Para la tensión superficial tenemos lo siguiente:

[pic 12]

Donde:

r = Radio del tubo capilar.

h = Altura del capilar

g = Aceleración de la gravedad.

Ѳ = Angulo de contacto en el líquido con las paredes del tubo capilar.

ρ (rho)= densidad

Para los líquidos que mojan el vidrio, su ángulo de contacto se supone a 0°, y sacando el (cos 0°) es 1, por lo que la ecuación anterior se reduce a:

[pic 13]

Presión de vapor

Sabemos que las moléculas pueden escapar de la superficie de un líquido, hacia la fase gaseosa, por vaporización o evaporación y además, que hay sustancias que se evaporan más rápidamente que otras, ¿de qué depende esta diferencia?

La explicación está en las fuerzas intermoleculares:

- si las moléculas del líquido poseen una mayor intensidad de fuerza intermolecular, entonces quedarán atrapadas en el líquido y tendrán menor facilidad para pasar a la fase gaseosa.

- por el contrario a menor intensidad de fuerza intermolecular, entonces las moléculas podrán escapar más fácilmente al estado gaseoso.

La presión de vapor es medida en unidades estándar de presión. El Sistema Internacional de Unidades (SI) reconoce a la presión como una unidad derivada de la fuerza ejercida a través de un área determinada, a esta unidad se le conoce por el nombre de Pascal (Pa). Un pascal es equivalente a un newton por metro cuadrado

[pic 14]

Figura 3.

Gráfico de la presión de vapor de agua

Punto de ebullición

El punto de ebullición de un líquido es la temperatura a la cual la presión de vapor del líquido es igual que la presión ejercida sobre el líquido, (presión atmosférica).

Si analizamos el gráfico de las presiones de vapor, observamos que a diferentes condiciones de presión el líquido tendrá diferentes puntos de ebullición.

El punto de ebullición normal puede ser calculado mediante la fórmula de Clausius-Clapeyron:

[pic 15]

donde:

[pic 16]

= es el punto de ebullición normal en Kelvin

[pic 17]

= es la constante de los gases, 8.314 J · K−1 · mol−1

[pic 18]

= es la presión de vapor a la temperatura dada, atm

[pic 19]

= es la entalpía de vaporización, J/mol

[pic 20]

= la temperatura a la que se mide la presión de vapor, K

[pic 21]

= es el logaritmo natural

Desarrollo experimental

EQUIPO EMPLEADO

- 1 vaso de 2000 ml.

[pic 22]

- 1 mechero

[pic 23]

- 1 viscosímetro de Ostwald

[pic 24]

- 1 termómetro

[pic 25]

- 1 cronómetro

[pic 26]

- 1 soporte universal

[pic 27]

- 1 anillo de metal

[pic 28]

- 2 tubos capilares

[pic 29]

- 1 tubo de ensayo

[pic 30]

- 1 pipeta de 10 ml.

[pic 31][pic 32][pic 33]

- 1 tela de alambre con centro de asbesto

[pic 34]

SUSTANCIAS

- Agua destilada

- Alcohol

- Acetona

Procedimiento

Utilizando un vaso de precipitado vertimos el líquido en estudio en el viscosímetro de Ostwald, hasta llenas aproximadamente tres cuartas partes del volumen del bulbo inferior. Soplamos lentamente por la rama derecha, se hizo subir el líquido hasta llegar a la marca superior; tapamos la rama izquierda con el dedo índice para que el liquido permaneciera en esa posición. Posteriormente dejamos fluir el líquido hacia el bulbo inferior, tomando el tiempo que emplea en descender desde la marca superior hasta la inferior.