informe de diagrama de fases.doc

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO

FACULT FACULTAD DE INGENIERIA QUÍMICA

Diagrama de Fases FÍSICO QUÍMICA II – PRACTICA PRACTICA LABORATORIO #5 Profesor: Ipanaqué Maza, Calixto Alumnos: Cesar Marquina, Lourdes Guillermo Inocente, Henry lloa Andrade, Homero Grupo !orario: "#G $ec!as de realizaci%n: &' de a(ril $ec!a de entre)a:

*+ de a(ril

2013-A

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Universidad Nacional Del Callao - FIQ

Diagrama de fases fases

Introducción

n esta experiencia o(ser-amos la formaci%n de s%lidos en funci%n del tiempo, la diferencia de temperatura entre liquidas y solidas se denomina ran)o de solidi.caci%n /0entro de este ran)o coexisten dos fases: una liquida y otra s%lida /l dia)rama de fases es muy 1til cuando se desea sa(er en qué fases se encuent encuentran ran prese presente ntes s a cierta cierta temper temperatu atura, ra, en el moment momento o de dise2a dise2arr un proceso de fa(ricaci%n para un producto/ Consid Considér érese ese un sistem sistema a de dos dos compo component nentes, es, a una determ determina inada da presi presi%n %n cuando el inter-alo de temperaturas utilizado corresponde a la formaci%n de una o m3s fases s%lidas /l comportamiento m3s sencillo lo presentan aquellos sistemas para los que los l4quidos son totalmente misci(les entre si y para los que las 1nicas fases solidas que se pueden presentar, son las formas cristalinas puras de los componentes/









Diagrama de Fases I# $!%etivos    

Gra.car la cur-a de enfriamiento de sustancias puras y mezclas Gra.car el dia)rama de fases en funci%n del 5 6 0eterminar el punto eutéctico 0eterminar el 7Hf del del naftaleno y el P08

II# Fundament undamento o teórico teórico l efecto efecto de la presi% presi%n n so(re so(re los s%lidos s%lidos y los l4qui l4quidos dos es peque2o peque2o y a menos menos que se esté esté inter interesa esado do en fen%me fen%menos nos que ocurr ocurren en a presi presione ones s ele-adas se mantiene P constante a & atm y se estudia el dia)rama de fase solido l4quido 9  ; A a< Misci( Misci(ili ilidad dad en fase liquida liquida e inmisc inmisci(i i(ilid lidad ad en fase fase solida solida:: =ean =ean A y 8 dos dos sustanc sustancias ias misci( misci(les les en todas todas prop propor orcio ciones nes en la fase fase liquid liquida a y compl completa etament mente e inmisc inmisci(l i(les es en fase fase s%lida s%lida /La mezcla mezcla de cantid cantidade ades s ar(itraria ar(itrarias s de los l4quidos l4quidos A y 8 ori)ina ori)ina un sistema monof3s monof3sico ico que es una disoluci%n de A y 8 /Como los s%lidos A y 8 son completamente insolu(les entre si el enfriamiento de la disoluci%n liquida A y 8 ocasiona que A o 8 se con)elen a(andonando la disoluci%n/ na forma forma com1n de este este tipo dia)rama dia)ramas s es donde 9 A> y 98> son los puntos de con)elaci%n de A puro y 8 puro, el si)uiente:

0ia)rama de fase s%lido?l4quido cuando existe misci(ilidad total en fase l4quida









n el dia)rama se muestra que en l4mite de (a@a temperatura existe una mezcla (if3sica del solido puro puro A y del solido puro puro 8 ya que los s%lidos son inmisci(les /n el l4mite de temperatura alta existe una sola fase formada por la disoluci%n liquida de A y 8 ya que am(os son misci(les /iendo el enfriamiento de una disoluci%n de A y 8 , cuya concentraci%n ;A , sea cercana a & Blado derec!o del dia)rama
Para conse)uir conse)uir una idea aproximada aproximada de la forma forma de las cur-as 0 y C$G, se asume l a idealida idealidad d de las mezclas mezclas y se desprecia desprecia la depende dependencia ncia de l a temperatura de la entalp4a de fusi%n de A y de 8/ La ecuaci%n que incluye las a proximaciones proximaciones para las cur-as es la si)uiente, deducida a partir de la ecuaci%n de Clapeyron

9 temperatura de con)elaci%n con)elaci%n del solido puro ; fracci%n molar del solido 7Hf  entalpia de fusi%n del solido D constante de los )ases ideales








III# II# • • • • • • • • • • • •


(ateriales ) e*ui+os

aso de precipitado 9erm%metro 9erm%metro Piceta stufa 8ureta con matraz 8alanza anal4tica 9u(os 9u(os de ensayo P08 Eaftaleno A)ua destilada soporte uni-ersal tr4pode

I,# I,# .$C/DI(I/N$ .$C/DI(I/N$ //.I(/N //.I(/NA A rimera +arte •

primero a)re)amos a)re)amos en un tu(o de ensayo #)r de P08 y lo calentamos !asta alcanzar su punto de fusi%n una -ez que se encuentra totalmente disuelto colocamos el term%metro y tomamos la temperatura cuando se forme el primer cristal/

1 ''4C

Adición de Naftaleno al D5 •

A)re)amos F/ )r de naftaleno al P08 y la mezcla la calentamos !asta su punt punto o de fusi fusi%n %n,, toma tomamo mos s medi medici cion ones es cada cada  se)u se)und ndos os y lue) lue)o o esperamos que se forme el primer cristal para tomar la medici%n/

2 '34C

•

A)re)amos F/ )r/ mas de P08, lo calentamos !asta su punto de fusi%n, tomamos mediciones cada cada  se)undos y lue)o esperamos esperamos que se forme forme el primer cristal para tomar la medici%n/








•


$inalmente a)re)amos F/ )r/ )r/ mas de P08, lo calentamos !asta su punto de fusi%n, fusi%n, tomamos tomamos mediciones mediciones cada cada  se)undos y lue)o esperamos esperamos que se forme el primer cristal para tomar la medici%n/

& 3'4C

7egunda +arte •

n un tu(o de ensayo a)re)amos # )r/ de naftaleno y lo calentamos !asta alcanzar su punto de fusi%n, lue)o esperamos que se forme los primeros cris crista tale les s y toma tomamo mos s la temp temper erat atur ura a cada cada  se)u se)und ndos os !ast !asta a que que se manten)a constante/

1 894C

Adición de D5 al Naftaleno •

A)re)amos F/ )r de P08 al naftaleno y la mezcla la calentamos !asta su punt punto o de fusi fusi%n %n,, toma tomamo mos s medi medici cion ones es cada cada  se)u se)und ndos os y lue) lue)o o esperamos que se forme el primer cristal para tomar la medici%n/

2 864C

•

A)re)amos F/ )r/ m3s de naftaleno, lo calentamos !asta su punto de fusi%n, fusi%n, tomamos tomamos medicione mediciones s cada  se)undos se)undos y lue)o esperamos esperamos que se forme el primer cristal para tomar la medici%n/

3 804C

•

$inalmente a)re)amos F/ )r/ m3s de naftaleno, lo calentamos !asta su punt punto o de fusi% fusi%n, n, tomamo tomamos s medi medici cion ones es cada cada  se)u se)und ndos os y lue) lue)o o esperamos que se forme el primer cristal para tomar la medici%n/

& 634C









Universidad Nacional Del Callao - FIQ 


ca de la Curva de /nfriamiento Com+uesto +-dicloro!enceno ?D5@ 6P08  # ) =e o(tu-o los si)uientes -alores

a!la N4 1

t (s)

T (°C)

0 5 10 15 20 25 30 35 40

61 58 57 56 55 55 55 53 51







Universidad Nacional Del Callao - FIQ PDB 3 3 3 3


Naftaleno

%masa

T

0 0,5 1 2

100 85,6 75 60

55 53 50 35

A!ora !allando la fracci%n molar de P08:

MP08  &' )mol Mnaftaleno  &*+ )mol









tilizamos las dos 1ltimas columnas para )ra.car:

Mediante la re)resi%n lineal Bl4nea ro@a< o(tenemos: m  ?* ', I)ualando: m ?* ',  ? 7HfD ntonces: B* ',
Bf D5 D5  206 EGmol







Universidad Nacional Del Callao - FIQ 20 25 30 35 40

Diagrama de fases fases 79 79 78 77 76

7e o!serva *ue la  constante es 894C ?formación de cristales@








MP08  &' )mol Mnaftaleno  &*+ )mol

A!ora para !allar 7Hf, se)1n la ecuaci%n:

es decir:

y 

Bm











Mediante la re)resi%n lineal Bl4nea ro@a< o(tenemos: m  ?#*#,'+ I)ualando: m ?# *#,'+  ? 7HfD ntonces: B# *#,'+







•


=e pued puede e conc conclui luirr que que los los punt puntos os de con) con)el elac aci% i%n n de las las mezcl ezclas as de sust susta anci ncias es siem siempr pre e meno menorr que las las que corresponden corresponden a las sustancias puras

,II# ,II# 5i!lio 5i!liogra graf"a f"a •

P/6/A9OIE=: $isicoqu4mica Addison ? 6esley?I(eroamericana/ 9ercera dici%n

•

$I=ICKQIMICA $I=ICKQIMICA ? Gil(ert 6 Castellan Castellan ?se)unda edici%n?fondo edici%n?fondo educati-a educati-a

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