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Laboratorio 2 Fisicoquimica II
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1. OBJETIVOS
Práctica No. 3
Sistema Ternario
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Estudiar el comportamiento del sistema ternario compuesto por agua, ácido acético y cloroformo Realizar el diagrama de fases con el triángulo equilátero de gibbs y roozeboom mostrando la curva binodal y las líneas de reparto. 2. FUNDAMENTO TEORICO Diagrama de fases de un sistema ternario
Se tiene un sistema de tres componentes agua, cloroformo, ácido acético. Los pare Cloroformo-ácido Cloroformo- ácido acético y agua-ácido acético son completamente miscibles, mientr agua-cloroformo agua-clorofor mo no lo es, se obtendrá la siguiente figura 15.23. los puntos a representan las fases liquidas conjugadas en ausencia de ácido acético. Supongamo que la composición general del sistema es c, entonces habrá más de la capa b que la d la capa a. si se añade ácido acético la composición se desplaza a lo largo de la línea qu
une c con el vértice del ácido acético, punto c’, dicha adición cambia las composición d las dos capas en a’ y b’; obsérvese que el ácido acético va con preferencia a la capa m rica en agua b’, de modo que la línea de unión entre las soluciones conjugadas a’ y b’ n
es paralela a ab. La adición continua del ácido acético desplaza la composición a lo larg de la línea cC, la fase rica en agua crece mientras que la fase rica en cloroform disminuye. En c’’ solo quedan vestigios vestigios de la capa rica de cloroformo, mientras que c’’
sistema es homogéneo. El punto k es el punto de pliegue donde las solucione conjugadas tienen la misma composición Triángulo equilátero de gibbs y roozeboom
Para representar este sistema se utiliza un triángulo equilátero de gibbs y roozeboom. L en % longitud de cada lado del triángulo se tomó como el 100% desea representar Sign si upse to vote on this title en peso o como unidad se expresan las cantidades de tres componentes Useful los Not useful en fracciones molares y los vértices corresponden a los componentes puros. Curva binodal
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Práctica No. 3
Sistema Ternario
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Fig. 1. Representación de las líneas de reparto y curva Binodal de un sistema ternario.
You're Reading a Preview 3. PARTE EXPERIMENTAL
Unlock full access with a free trial.
Materiales, equipos y reactivos:
Bureta de 50 ml
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Dos matraz Erlenmeyer de 125ml Dos peras de decantación de 50ml Probeta de 10ml Vaso de precipitado 50ml Vaso de precipitado 400ml Piceta de 50ml
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Práctica No. 3
Sistema Ternario
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2. Agitar durante 20minutos cada muestra, abril la llave de la pera a fin de liberar l gases generados y dejar en reposo 15 minutos.
3. Una vez alcanzado el equilibrio de fases decantar 2 ml de la solución de men densidad sobre una probeta previamente limpia, seca y pesada.
4. Pese nuevamente la probeta más la solución y anote el peso, luego agregue dich solución a un matraz limpio y seco. 5. Valore los 2ml de la solución anterior con NaOH en presencia de dos gotas fenolftaleína. Curva binodal
1. Prepare en 2 matraces limpios y secos la mezcla de reactivos que figura en la guía. 2. Adicione lentamente a cada mezcla ácido acético contenido en una bureta hasta observar la desaparición de fases. Anote el volumen de ácido acético empleado. You're Reading a Preview Unlock full access with a free trial.
4. DATOS 4.1.
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DATOS EXPERIMENTALES
a) Líneas de reparto
Sign up tocomponente vote on this title Tabla N°1: Tabla de los volúmenes utilizados de cada para las
mezclas. Nº Mezc la
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Useful 3
Not useful 4
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Práctica No. 3
Sistema Ternario
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NIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA acultad de Ingeniería Química y Textil Tabla N°2: Tabla de los volúmenes utilizados de NaOH. Fase acuosa (2 ml) Nº Mezcl a
Masa (g)
V NaOH (ml)
1
1.92
8.8
2
1.94
13.0
3
2.04
12.5
4
2.10
28.8
5
2.07
25.0
6
2.05
17.0
2
2.03
8.8
3
1.99
13.65
4
1.99
28.5
5
1.95
25.5
b) CurvaBinodal: Se procedió a agregar acido acético hasta apreciar una sola You're Reading a Preview
fase
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Tabla N°3: Tabla de los volúmenes utilizados de acido acético.
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4.2. DATOS BIBLIOGRAFICOS
Práctica No. 3
Sistema Ternario
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Densidad del cloroformo (25 C) 1,489 gml
Densidad del agua (25 C) 0,99713 gml
Densidad del acido acético (25 C) 1.049 g/mL
Masa molar del acido acético = 60.05 g /mol
5. TRATAMIENTO DE DATOS Y RESULTADOS 5.1. Tratamiento de datos para la obtención de la curva binodal.
Los puntos que se van a ubicar en el diagrama ternario, son relaciones en peso de
parte con el todo expresadas en tanto por uno o en porcentaje de peso, por lo que
empleando las densidades de los respectivos componentes de este sistema ternario s procede a determinar su masa, según: You're Reading a Preview
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Obteniendo el cuadro siguiente: Download With Free Trial
Tabla Nº 4: Tabla de los volúmenes-masas de cada mezcla. Volumen en mL
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Nº mezcla
H2O
CHCl3
HAc
M H2O (g)
M CHCl3 (g)
Useful Not useful M. Total % peso (g) M HAc (g) H2O
% peso CHCl3
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Práctica No. 3
Sistema Ternario
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NIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA acultad de Ingeniería Química y Textil 6,5
2,5
10,1
7 6
5 0,25
10
20
10,595
20,799
5,983
7,445
13,637
27,065
19,943
0,372
0,000
20,315
0
9 0,05
3,723
13
8 20
6,481
0 0,050
29,780
0,000
31,16
17,90
22,11
27,51
98,17
1,83
0,17
99,83
29,830
Obteniendo de esta manera 10 puntos con sus respectivos porcentajes de masa para lo 3 componentes. Se procede a trazar la curva binodal para este sistema ternario H
CH3Cl3 CH3COOH empleando el graficador ProSim, como se aprecia en la siguien figura.
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5.2. Tratamiento de datos para la obtención de las líneas de Reparto
Se estandariza primero el Na (OH) empleando Biftalato. Na (OH) + KOOC- 0 -COOH ----------> KOOC- 0 -COONa + H2O Como la relación de moles es de 1 a 1: Moles de Na (OH) = moles de KOOC- 0 –COOH
Moles de Na (OH) = Luego:
C=
=
= 0.0023993 moles = 0.484698
Una vez estandarizado el hidróxido se sodio, se valoran las siguientes mezclas: Mezcla 1:
HAc + NaOH NaAc + H2O
You're Reading a Preview
Como la relación de moles es deUnlock 1 a 1: full access with a free trial. moles de HAc = Moles de Na (OH) ; también: n = c*v Download With Free Trial
moles de HAc = 0.484698
*(0.0088 L) = 0.0042653 mol
pero: m = n M ; = 60.05 = 0.0042653 mol*60
= 0.25613 g.
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Useful Not useful Se procede a tratar los datos de igual manera para las siguientes mezclas. Mezcla 2:
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Práctica No. 3
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NIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA acultad de Ingeniería Química y Textil = 0.006058 mol*60
= 0.36378 g.
Mezcla 4:
moles de HAc = 0.484698
= 0.013959 mol*60
*(0.0288 L) = 0.013959mol
= 0.83824 g.
Mezcla 5 :
moles de HAc = 0.484698
= 0.012117 mol*60
*(0.025 L) = 0.012117mol
= 0.72763 g.
Mezcla 6:
moles de HAc = 0.484698
= 0.008239 mol*60
*(0.017 L) = 0.008239mol
= 0.49475 g.
Se elaboró la siguiente tabla de % peso de HAc: Tabla Nº 5: Tabla de % peso de HAc en la fase acuosa para cada mezcla.
N° de mezcla 1 2 3 4 5 6
You're Reading Preview Masa de la fase acuosa (g) aMasa del HAc (g) 1.92 Unlock full access with a free0.25613 trial. 1.94 0.37837 2.04 0.36378 Download With Free Trial 2.10 0.83824 2.07 0.72763 2.05 0.49475
% peso del HAc 13.185 % 19.504 % 31.215 % 39.916 % 35.151 % 24.134 %
Al trazar una recta del % de peso de HAc, su intersección con la curva binodalnos da % peso del cloroformo y del agua de la fase acuosa. Sign up to vote on this title Useful Not useful Tabla Nº 6: Composiciones de la fase acuosa. N° de mezcla
%
del cloroformo
%
de
%
del HAc
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Práctica No. 3
Sistema Ternario
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NIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA acultad de Ingeniería Química y Textil Tabla Nº 7: Composiciones de las mezclas elaboradas en % peso.
M CHCl3 (g) M H2O (g)
M HAc (g)
V CHCl3 VH2O VHAc
Nº
M. Total
% peso
(g)
CHCl3 12,004
% peso H2O 24.8 66.5
15,015
29.8
59.8
14,995
59.6
29.9
14,698
30.4
33.9
15,072
59.3
19.8
14,529
51.3
34.3
mezcla
1
2
8
1
2,978
7,977
1,049
2
3
9
1,5
4,467
8,974
1,574
3
6
4,5
1,5
8,934
4,487
1,574
4
3
5
5
4,467
4,986
5,245
5
6
3
3
8,934
2,991
3,147
6
5
5
2
7,445
4,986
2,098
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Graficando las diferentes mezclas con su respectiva fase acuosa, se aprecia que la Unlock full access with a free trial. posibles líneas de reparto de las mezclas Nº 1, 2 y 3 poseen demasiado error, por lo es más conveniente trabajar con las tres últimas mezclas. Download With Free Trial
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Práctica No. 3
Sistema Ternario
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Trabajando con las tres últimas mezclas, la composición, la tendencia de las líneas d reparto es más notoria.
You're Reading a Preview Unlock full access with a free trial.
Download With Freede Trial Fig. 4. Líneas de reparto obtenidas a partir las mezclas Nº 4, 5 y 6
Se obtiene de la intersección de las líneas de reparto y la curva Binodal, las siguiente composiciones de la fase clorofórmica, ordenándola en una tabla junto con la composició de la fase acuosa. Sign up to vote on this title
Tabla Nº 8: Composiciones de las soluciones Useful conjugadas Not useful FASE ACUOSA
N° de
% peso del
% peso de
FASE CLOROFORMICA
% peso
% peso
% peso
% pes
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6. GRAFICO
Práctica No. 3
Sistema Ternario
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Grafico Nº 1: Sistema ternario cloroformo- acido acético- agua obtenido a partir de dato
experimentales.
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7. DISCUSION DE RESULTADOS
Práctica No. 3
Sistema Ternario
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CURVA BINODAL
Obtuvimos 10 puntos los cuales representan las situación en la que el sistem
ternario se encuentra formando una sola fase. Al graficar los puntos, la curv Binodal no paso por todos estos, pues la mezcla Nº 2 seguía otra tendencia.
El sistema bifásico Agua (molécula polar) –Cloroformo (compuesto apolar) s
no miscibles por las fuerzas intermoleculares que presentan, lo cual e
demostrado durante la experiencia, pues el Agua y el Cloroformo forman fases, al adicionar progresivamente el Ácido acético puro poco a poco;
sistema bifásico fue desapareciendo (cada sustancia se mezclaba con el ácid acético) hasta obtener una sola fase (sistema homogéneo) indicándonos que
se llego a uno de los puntos de la curva Binodal (curva que separa el sistem de 1 fase del sistema de 2 fases).
Reading Preview Se graficaron los puntosYou're obtenidos, no aen tanto por ciento, sino en tanto por un full access ternarios with a free trial. al emplear el graficadorUnlock de sistemas Pro Sim.
LINEAS DE REPARTO
Download With Free Trial
Tomamos las 6 primeras mezclas de la hoja de datos para la obtención de
línea de reparto, al graficar la mezcla con su respectiva solución acuos
Signademás up to votelas on mezclas this title Nº 2 y Nº conjugada, la mezcla Nº 3 y Nº 6 se cruzaban, Useful Not useful tenían una tendencia notablemente diferente a las demás. Por lo que se decid
tomar solamente para la determinación de líneas de reparto, las mezclas Nº
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Práctica No. 3
Sistema Ternario
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ambiente, esta propiedad alteraría su concentración, para ello se estandarizo
solución de NaOH con el Biftalato de sodio, hallando así la concentración exac del NaOH que difiere ligeramente de la guía del laboratorio.
Los errores de la curva Binodal se pueden haber debido a que el tiempo dado d reposo para que el sistema llegue al equilibrio, fue insuficiente.
8. CONCLUSIONES
La curva binodal para el sistema ternario cloroformo- acido aceitco – representa el límite de dos regiones una de 1 fase y la otra de 2 fases.
El hecho de que la curva tenga sus extremos entre el agua y el cloroformo, nos ha
concluir que los sistemas H2O y CHCl3 son parcialmente miscibles, H 2O y HAc s totalmente miscibles al igual que el sistema CHCl 3 y HAc.
Se concluye que los puntos que estén dentro de la curva Binodal, representa composiciones diferentes de sistemas ternarios ya que se encuentran en 2 fases You're Reading a Preview equilibrio, cuando predomina el componente agua, la fase se denomina acuosa, full access with a free trial. predomina el cloroformo seUnlock denomina fase clorofórmica.
Todos los puntos ubicados por encima de la curva Binodal se encuentran en un sola fase.
Download With Free Trial
Las líneas de reparto, cuyos extremos cortan a la curva Binodal nos brindan
información de la composición de las fases (acuosa-clorofórmica) de un sistem ternario bifásico dentro de la curva . Sign up to vote on this title
9. RECOMENDACIONES
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10. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
Práctica No. 3
Sistema Ternario
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Texto:
Gilver William Castellan/2da edición/pag. 360
Paginas Web
ftp://ftp-urgell.upc.es/quimica/EEQ/EEQ-1/INFORMES_2001-2010/2002Tardor/M02_Informe.pdf
Densidad del agua www.vaxasoftware.com doc eduquidenh20.pdf
Densidad de cloroformo glacial www.winkleritda.comficha new.php?id 1529
Densidad del acido acético https://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_ac%C3%A9tico You're Reading a Preview Unlock full access with a free trial.
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