TRABAJO DE INVESTIGACIÓN 3: DENSIDAD DE UNA MEZCLA
TRABAJO DE INVESTIGACIÓN FINAL. CÁLCULO DE LA DENSIDAD DE UNA MEZCLA
1. Justificación del error de la ecuación conocida puros en la ecuación A se puede aplicar de forma válida para mezcla de líquidos o reactivos de la misma naturaleza, a temperaturas y presiones fijas. Considerando que las propiedades de los líquidos son función función de la temperatura cuando se encuentran en puntos cercanos a su cambio de fase y que considerar que las propiedades de los líquidos son aditivos, representan un elevado error en el valor obtenido; se puede decir que la ecuación para el cálculo de la mezcla no es la adecuada ya que el error que ocasionará se encontrará fuera de los rangos aceptables.
Por otro lado lado encontrar una ecuación ecuación general que permita el cálculo de la densidad de la mezcla y resulte exacto para todo tipo de mezclas, sin restringir la temperatura de los componentes de la mezcla, el tipo de componentes que participen en ellas y evitando errores ocasionados al aceptar la aditividad de propiedades parcial, se debe considerar ecuaciones y tablas experimentales, donde se consideren las especificaciones particulares de cada caso y cada tipo de mezcla. De este modo será será posible obtener obtener valores bastante bastante exactos. El problema de esto es que las sustancias sustancias en su fase líquida líquida y más aún en las mezclas en fase líquida ,aun no fueron estudiadas ampliamente, de modo que las ecuaciones experimentales que en la actualidad se encuentran desarrolladas, aun no se encuentran disponibles para todas las mezclas posibles. 2. Los líquidos son sustancias cuyas partículas están muy cerca una de las otras debido a que sus moléculas son muy ordenadas, por ello es que el espacio no ocupado es muy reducido, r educido, teniendo en cuenta este comportamiento es que se considera a la masa como la variable idónea para calcular la densidad de una mezcla de dos o más líquidos. Se tiene que considerar que las densidades de los líquidos no dependen de la temperatura si es que no ocurre un cambio de fase, de igual manera los cambios de presión no cambian significativamente las densidades de estos. Considerando que algunos líquidos son sustancias puras y no reactivas, al mezclarse una con la otra, la propiedad de volúmenes se consideran como
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aditivos debido a que una no se disuelve en la otra, a nivel molecular las partículas de la primera no se colocan en los huecos dejados por la segunda. Tomando estas consideraciones específicas es que la siguiente ecuación se puede adecuar a tales condiciones para el cálculo de la densidad una mezcla de dos líquidos:
∑ ∑ 2. Desarrollar nueva ecuación para el cálculo de la densidad de la mezcla líquida. 2.1. Ecuaciones experimentales Etanol-Agua Las ecuaciones presentadas a continuación se obtuvieron de forma experimental, exclusivamente para la mezcla de etanol y agua. Densidad de la mezcla: Para valores de temperatura entre 0° y 80°
Fracción másica Para temperatura entre 78,15 y 79,8 °C:
Para temperaturas entre 79,8 y 86,7 °C:
2.2 Tablas experimentales A. Cliclohexano – Heptano A continuación se muestran tablas de valores experimentales, a diferentes temperaturas y presión constante, de fracción molar, densidad de mezclas binarias TABLA1:Valores experimentales de densidad, volumen molar de exceso, índice de r efracción y direrencia del índice de refracción a 298.15 K, en función de la composición para el sistema binario ciclopentano+Heptano
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TABLA2.:Valores experimentales de densidad, volumen molar de exceso, índice de r efracción y direrencia del índice de refracción a 298.15 K, en función de la composición para el sistema binario ciclopentano+Heptano
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B. Dibutil Eter – Ciclohexano TABLA1:Valores experimentales del equilibrio líquido-vapor isobáro para el sistema binario dibutil éter+ciclohexanoa la presión de 101.23 kpa y valores calculados de los coeficentes de actividad
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TABLA1:Valores experimentales de densidad, volumen molar de exceso, índice de r efracción y direrencia del índice de refracción a 298.15 K, en función de la composición para el sistema binario dibutil éter+ciclohexano
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3. Problemas
Sea una mezcla de ciclopentano y heptano a 367.015 K, la masa molar del ciclopentano es 70.1 g/mol, y su densidad es 751 kg/m3. La masa molar del heptano es 100.2019 g/mol, y su densidad es 683.8 kg/m3. Si se mezclan 1.8668 litros de ciclo-pentano con 11.7303 litros de heptano. La densidad media: Ciclo – pentano
Heptano
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∑ ∑
Tablas experimentales para mezclas de ciclo-pentano y heptano
La densidad para la combinación molar de 0.1999 ciclo-pentano y 0.8001 heptano es de 692.98 kg/m3
∑∑ ( )
Bibliografía. http://www.scielo.org.co/pdf/rfiua/n52/n52a06.pdf http://jaibana.udea.edu.co/grupos/revista/revistas/nro052/Articulo05.pdf http://dspace.ubu.es:8080/tesis/bitstream/10259/155/1/Aguilar_Romero.p df
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