JHOAN FERNANDO TASCON
1026262638
FRANK DANILO CAMARGO
1026294941
INGENIERÍA INDUSTRIAL
PRACTICA DE FISÍCOQUÍMICA: Determinación del grado alcohólico de una bebida por destilación fraccionada
Datos obtenidos t(min)
Temperatura (°C)
n
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 33 34 35
75 75 75 77 79 81 83 85 86 87 88 90 91 91 91 92 92 92 92 92
1,3645 1,3640 1,3630 1,3630 1,3625 1,3625 1,3620 1,3615 1,3630 1,3595 1,3530 1,3530 1,3520 1,3470 1,3460 1.3365 1.3330 1.3335 1.3330 1.3330
n-destilado: 1,3430 Volumen de Bebida 100mL
1. Determine la fracción másica de etanol a partir de la curva de calibración del índice de refracción contra concentración.
Gráfica del laboratorio del índice de refracción
−0,0831 ± √ (0,0831) − 4(−0,0543)(−0,0139) 2(−0,0543)
Según cada n para el etanol tenemos una respectiva concentración hallada a partir de la ecuación obtenida del laboratorio de índice de refracción.
−0,0831 ± √ (0,0831) − 4(−0,0543)(−0.0317) 2(−0,0543) = 0.7236 n
W1
1,3645 1,3640 1,3630 1,3630 1,3625 1,3625 1,3620 1,3615 1,3630 1,3595 1,3530 1,3530 1,3520 1,3470 1,3460 1,3365 1,3330 1,3335 1,3330 1,3330
0.7236 0.660 0.5938 0.5938 0.5688 0.5688 0.5466 0.5264 0.5938 0.4589 0.3031 0.3031 0.2836 0.1959 0.1800 0.0459 0.0024 0.0084 0.0024 0.0024
2. Realice una gráfica de temperatura del vapor contra tiempo, índice de refracción contra tiempo y concentración contra tiempo.
Temperatura del vapor contra Tiempo
t(min)
Temperatura (°C)
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 33 34 35
75 75 75 77 79 81 83 85 86 87 88 90 91 91 91 92 92 92 92 92
temperatura vs tiempo 95
90 a r u 85 t a r e p m 80 e t
75
70 0
5
10
15
20
tiempo
25
30
35
40
Índice de refracción contra Tiempo.
t(min)
n
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 33 34 35
1,3630 1,3640 1,3645 1,3630 1,3625 1,3625 1,3620 1,3615 1,3630 1,3595 1,3530 1,3530 1,3520 1,3470 1,3460 1,3365 1,3330 1,3335 1,3330 1,3330
tiempo vs indice de refraccion 1,3700 1,3650 1,3600 1,3550 n 1,3500
1,3450 1,3400 1,3350 1,3300 0
5
10
15
20
tiempo
25
30
35
40
Concentración vs tiempo
t(min)
w1
0
0,7236
2
0,6600
4
0,5938
6
0,5938
8
0,5688
10
0,5688
12
0,5466
14
0,5264
16
0,5938
18
0,4589
20
0,3031
22
0,3031
24
0,2836
26
0,1959
28
0,1800
30
0,0456
32
0,0024
33
0,0084
34
0,0024
35
0,0024
indice de refracion vs tiempo 0,8000 0,7000 0,6000 0,5000 0,4000 0,3000 0,2000 0,1000 0,0000 -0,1000
0
5
10
15
20
25
30
35
40
3. Encuentre el porcentaje en volumen de etanol a partir de la fracción másica y las densidades de los componentes puros.
Etanol a 24% Volumen total=100mL=0,1L Masa total=50g
= 1,3430 1 = 0,1953 1 = 50 = 1 ∗ = = (0.1953 ∗ 50) = 9,76 1 = 9,76 2 = 40,24 = = = 20 ° / = ℎ2/ℎ2 = ℎ2 = / = 9.7 6 /789.3 = 0.0 12 ℎ2 = 40.24/998.29 = 0.04 % = (/) ∗ 100 = 0.1953 ∗ 50 = 9.76 = 50 − 9.76 = 40.24 = / = 9.76/789.3 = 0.012 = 0.012 0.04 = 0.052 % = 0.012/0.052 = 0.23 % = 0.23 ∗ 100 = 23%
Densidad del agua a 20°C http://www.academia.edu/5075786/Densidad_del_agua_l%C3%ADquida_entr e_0_C_y_100_C
4. El grado de alcohol del aguardiente néctar verde es de 24% de alcohol, Basándonos en los datos que nos dio experimentalmente que fue de 23% aproximadamente según la tabla del punto 1 entonces en cierta Forma fue un aproximado basándonos en el índice de refracción 1,3430 Del destilado, y puede que este no de forma exacta debido a que se obtuvo un 4.16% de error entre el valor experimental y el teórico esto se debe a errores Humanos cometidos en el laboratorio.
5) fracciones molares
Temperatura
0.51
0
0.43
2
0.36
4
0.36
6
0.34
8
0.34
10
0.31
12
0.30
14
0.36
16
0.25
18
0.15
20
0.15
22
0.14
24
0.11
26
0.076
28
0.018
30
0.00092
32
0.0032
33
0.00092
34
0.00092
35
Fracción molar=
. .+. =0.51
Temperatura vs fraciones molares 40 35 30 a r u t 25 a r e 20 p m15 e T 10 5 0 0
5
10
15
20
25
Fracciones molares
Cuando en el proceso de destilación fraccionada, de disoluciones cuyos diagramas de fases son del tipo representado en la siguiente figura, se obtiene una mezcla cuya composición corresponde al máximo o mínimo de la curva, la evaporación tiene lugar sin cambio de composición. La mezcla forma un azeótropo .Una vez se alcanza la composición azeotrópica, la destilación no puede separar ambos líquidos, ya que el destilado retiene la composición del líquido .
En la figura 1 se muestra el diagrama de fases de una disolución ideal. En un Experimento de destilación a presión constante se calienta la disolución, se extrae vapor y se condensa. El líquido condensado es más rico en el componente etanol el más volatil que el líquido original. La destilación fraccionada repite el ciclo de ebullición y condensación varias veces hasta obtener el componente puro.
La anterior figura corresponde a una mezcla del líquido A(agua) de punto de ebullición elevado(100°C), y otro B(etanol) de punto de ebullición más bajo(78,7°c) aproximadamente. Una mezcla de estas dos sustancias, la cual las composiciones A(agua) , destila a la temperatura de ebullición B(etanol) ; la composición del vapor V1 , en equilibrio con el líquido a esta temperatura, es c , la cual será la composición del destilado cuando el vapor se condense, y éste estará formado casi completamente por B(etanol) puro, ya que este componente es más volátil y lo podemos observar claramente en el diagrama Txy, mientras que el residuo del matraz de destilación es una mezcla de A(agua) Y B(etanol) . Si la destilación continúa, el punto de ebullición se eleva, el residuo o lo que queda se alimenta en el componente menos volátil. En el punto d la composición del residuo ese, la composición del líquido condensado procedente del vapor, y prácticamente, en el matraz de destilación queda el líquido A(agua) puro. Si los vapores condensados v 1 v 2, etc., se destilan nuevamente por separado, puede obtenerse al final líquido A(agua) puro en el residuo, y B(etanol) puro en el destilado, y de este modo se separan A y B por fraccionamiento
Análisis de resultados: En el primer procedimiento (la destilación fraccionada) el margen de error es menor del 10% quiere decir que en el laboratorio no hubo muchos errores, ni perdidas de masa (etanol o agua), además que se calentó el tiempo suficiente para llevar a cabo la separación de agua y etanol, luego se tomó el índice de refracción del destilado y dio 1.3430 lo que quiere decir que es bastante cerca al que dice en la caja, además el porcentaje de alcohol experimental es 23% y el teorico es de 24% de alcohol el % no dio muy lejos del teórico quiere decir que fue una buena práctica , también se tomó el índice de refracción del agua destilada y es de 1.333 es muy bueno ya en la teoría es de 1.3330 a la hora de tomar estos índices de refracción quiere decir que quedo bien el proceso de destilación.
Conclusiones: 1. Por medio de diferentes tipos de destilación se puede separar el agua del etanol en caso de bebidas embriagantes, como por ejemplo nosotros lo hicimos con la destilación simple. 2. Se debe llegar al final a una bebida alcohólica muy similar a la inicial después de realizar el proceso pero sin las adiciones que tiene por ejemplo el néctar verde que sería el anís y sus otros componentes respectivamente. 3. Siempre el componente del cual se separa del compuesto será el más volátil es decir el que a menor temperatura se evapore primero.
Bibliografia: 1). Gónzales Jiménez María Eugenia, Rozo Balcero Ana Patricia; prácticas de físico- química”; Editorial Universidad Central.
“Manual de
2). Giangoli C. Douglas; (2007); “Física: principios con aplicaciones”; edición sexta; Editorial Pearson Educación. 3). Robert C. West (1972); “Handbook of chemestry and physics data”; Cleveland Ohio; Editorial The Chemical Rubber. 4).http://www.academia.edu/5075786/Densidad_del_agua_l%C3%ADquida_entre_ 0_C_y_100_C
