PRÁCTICA II-FQ-IV-VERANO2016
Miscibilidad parcial en un sistema líquido-líquido Partial miscibility in a liquid-liquid system
Angélica María Barrientos Valeriano, Josefina Loada !"nc#e, $icardo %lises $e&uelta 'arre(n )acultad de *ngeniería +uímica B%AP, )isicoquímica *V, *V, 'iudad %ni&ersitaria, dificio ./0, A&1 A&1 !n1 'laudio y 2 sur 'ol1 Jardines de !an Manuel, 'P1 3453. Puebla, Puebla1 6el1 6el1 74448 44955.., e:t1 3454, 'orreo electr(nico;ba&a95<#otmail1com
$!%M=1 El presente trabajo presenta una eto!olo"#a pra$t%$a & $on$eptual para el estu!%o !e la %s$%b%l%!a! en l#'u%!os e %nterpretar el !%a"raa Teperatura $opos%$%(n & !eter%nar la teperatura $r%t%$a !e !%solu$%(n para el s%stea )enol-a"ua* +n s%stea )ora!o !e l#'u%!os par$%alente %s$%bles o !e %s$%b%l%!a! utua l%%ta!a no pro!u$en solu$%ones solu$%ones ,er!a!eras* % las !es,%a$%ones !es,%a$%ones pos%t%,as !e las pres%ones par$%ales !e ,apor !e una solu$%(n !e la le& !e Raoult. son "ran!es & superan $%erta a"n%tu! $r%t%$a. enton$es sur"e un nue,o )en(eno/ la separa$%(n !e !os )ases l%'u%!as %n%s$%bles. a esto se le llaa solu solub% b%l% l%!a !a!! utu utuaa l%% l%%ta ta!a !a !e los los l#'u l#'u%! %!os os** e $olo $olo$a $aro ronn tubo tuboss $on $on !%)e !%)ere rent ntes es $on$entra$%ones !e )enol en un bao tr%$o & se antu,%eron en a"%ta$%(n. se $alentaron asta tener una solu$%(n solu$%(n transparente. transparente. se re"%straron re"%straron ,alores !e teperatura* teperatura* 3a !%)eren$%a entre estas !os teperaturas !ebe ser #n%a 415C* El an7l%s%s an7l%s%s !e los !atos obten%!os nos per%t%( anal%8ar $oo la teperatura est7 en )un$%(n !e la $on$entra$%(n* $on$ entra$%(n*
AB!6$A'61 Te presents 9or! a eto!olo"& )or pra$t%$e an! $on$eptual stu!& o) te %s$%b%l%t& %n l%'u%!s an! %nterpret te !%a"ra teperature $opos%t%on an! !eter%ne tepera teperatur turee $r%t%$ $r%t%$al al !%ssol !%ssolut% ut%on on )or te s&ste s&ste 9ater9ater-pe penol nol** A s&ste s&ste $ons%st $ons%st%n" %n" o) part%all& %s$%ble l%'u%!s or l%%te! utual %s$%b%l%t& !o not pro!u$e real solut%ons* I) pos%t%,e !e,%at%ons )ro Raoult:s la9 solut%on stea part%al pressures. are lar"e an! e;$ee!s e; $ee!s 1
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$erta%n a"n%tu!e %t $r%t%$al. ten ar%ses a ne9 penoenon/ te separat%on o) t9o-pase l%'u%! %%s$%ble. t%s %s $alle! utual solub%l%t& l%%te! l%'u%!s*
PALAB$A! 'LAV; 'LAV; Fenol. 3e& !e Raoult. %s$%b%l%!a!*
*=6$>?%''*@=1 3os l#'u%!os 'ue son par$%alente %s$%bles )oran solu$%ones 'ue
est7n aleja!as !e la %!eal%!a!. as# 'ue no se estu!%an ate7t%$aente. s%no 'ue se a$e %nterpretan!o los resulta!os e;per%entales se">n la re"la !e las )ases* +n s%stea )ora!o !e l#'u%!os par$%alente %s$%bles o !e %s$%b%l%!a! utua l%%ta!a no pro!u$en solu$%ones ,er!a!eras* % las !es,%a$%ones pos%t%,as !e las pres%ones par$%ales !e ,apor !e una solu$%(n !e la le& !e Raoult. son "ran!es & superan $%erta a"n%tu! $r%t%$a. enton$es enton$es sur"e un nue,o )en(eno/ )en(eno/ la separa$%(n separa$%(n !e !os )ases l%'u%!as l%'u%!as %n%s$%bles. %n%s$%bles. a esto se le llaa solub%l%!a! utua l%%ta!a !e los l#'u%!os* 4 Cárcamo Moreno A. Equilibrio De Fases En Sistemas Sistemas Multicomponente Multicomponentes, s, Instituto De Quimica, UNAM 2! 2! *
A una teperatura !a!a. la $on$entra$%(n !e los $oponentes en las !os )ases l#'u%!as. $oo la pres%(n !e ,apor. ten!r7n ,alores !e)%n%!os* 3as !os )ases l#'u%!as pue!en ser $ons%!era!as. la una $oo una solu$%(n !el $oponente 1 en el $oponente 2 & la otra $oo solu$%(n !el $oponente 2 en el $oponente 1* % la teperatura se ant%ene $onstante. el s%stea $onst%tu%!o por !os )ases l#'u%!as t%ene una pres%(n !e ,apor !e)%n%!a. & el a"re"a!o !e uno !e los $oponentes $oponentes o!%)%$ar7 o!%)%$ar7 solaente las $ant%!a!es relat%,as relat%,as !e las )ases l#'u%!as presentes* Cuan!o la teperatura $ab%a. la $opos%$%(n !e las !os solu$%ones tab%n lo a$e. & este e$o !ar7 lu"ar a la obten$%(n !e !os $ur,as !e solub%l%!a!. una ostran!o la solub%l%!a! !el $oponente 1 en el 2 & la otra !el 2 en el 1* 2
PRÁCTICA II-FQ-IV-VERANO2016
?a!o 'ue la )ora$%(n !e las solu$%ones est7 a$opaa!a $on $ab%os tr%$os. la solub%l%!a! pue!e auentar o !%s%nu%r $on el %n$reento !e la teperatura* 3as !os solu$%ones 'ue a una teperatura !a!a $oe;%sten en e'u%l%br%o. se !eno%nan solu$%ones $onju"a!as* Cuan!o el )enol se a"re"a al a"ua a teperatura ab%ente. se obt%ene una solu$%(n oo"nea !e )enol en a"ua. asta al$an8ar una $on$entra$%(n !e un @. a part%r !e la $ual una a!%$%(n poster%or poster%or !e )enol es $ausa !e la )ora$%(n !e la se"un!a )ase. 'ue $ons%ste en una $ant%!a! u& pe'uea !e & a"ua !%suelta en )enol* % la teperatura se ele,a. se al$an8a un ,alor al $ual la se"un!a se"un!a )ase !esapare$e. !esapare$e. pero por a"re"a!o poster%or !e soluto 4)enol a esa nue,a teperatura T. se obt%enen otra ,e8 !os )ases $onju"a!as & nue,aente ser7 ne$esar%o auentar la teperatura para 'ue las )ases sean %s$%b %s$%bles les** An Anota otan!o n!o las tepera teperatur turas as !e %s$%b %s$%b%l% %l%!a! !a! & las $ant%!a $ant%!a!es !es !e )enol )enol a"re"a!o sobre una $ant%!a! $ono$%!a !e a"ua. se obt%ene la $ur,a !e solub%l%!a! solub%l%!a! !e )enol en a"ua*
M6>?>L>A1
Tabla 1* TUBO No. 1 2 3 4 5 6 7
FENOL (g.) 0 .5 0.85 1 .5 2 2 .5 3 3 .5
AGUA DESTILADA DESTILADA (mL) 4.5 4.15 3.5 3 2.5 2 1.5
3
PRÁCTICA II-FQ-IV-VERANO2016 Pesar B uestras !e )e0ol toan!o en $uenta los ,alores !e la tabla 1 A0a!%r $a!a uestra a un tubo !e ensa&e Colo$ar $a!a tubo a ba0o tr%$o tr%$o & antener antener en a"%ta$%(n Calentar 2asta 'ue la solu$%(n este transparente. toar la T* Ret%rar !el ba0o tr%$o. $ont%nuar a"%tanto Toar la T en el pr%er %n!%$%o !e turb%!e8 Repet%r el %so pro$e!% pro$e! %%ento %ento $on las !e7s uestras Anotar resulta!os
$!%L6A?>! C ?*!'%!*@=1 Pre"unta 1 Tabular las teperaturas !e %s$%b%l%!a!. estrat%)%$a$%(n & la teperatura e!%a !e $a!a ensa&o
Pregunta 4; Reportar para $a!a uestra la )ra$$%(n olar !e )enol & !e a"ua*
)racci(n molar 4Di D
ni 4oles !e sustan$%a nt 4oles totales !e la !%solu$%(n *
4
PRÁCTICA II-FQ-IV-VERANO2016 Fen o (g)
n (mo)
F!"##$%n mo"!
0.5
n'0.54.111' 5.31*10+,3
5.31*10+, 31.2'4.11* 10+,3 7.0*10+,3
Ag& " (mL ) 4.5
0.85 0.85 n'0. n'0.85 85 4. 4.11 111' 1'. .03 03 1*10+,3 1.5 n'1.54.111'0.015 2.0 n'2.04.111'0.021
0.012
4 .1 5 3 .5
0.016
3 .0
2.5
n'2.54.111'0.026
0.020
2 .5
3.0
n'3.04.111'0.031
0.024
2 .0
3.5
n'3.54.111'0.037
0.028
1 .5
To-"'0.14 To-"'0.14 pmdel pm del fenol =94.111 g / mol Pre"unta
n (mo)
F!"##$%n mo"!
n'4.518'0. 25 n'4.1518' 0.23 n'3.518'0. 1 n'3.018'0. 16 n'2.518'0. 13 n'2.018'0. 11 n'1.518'0. 08 To-"'1.15
0.231.2'0 .17 0.14 0.12 0.10 0.08 0.06
ra)%$ar a Teperatura Teperatura e!%a ,s* )ra$$%(n olar !e )enol* b Teperatura Teperatura e!%a ,s* )ra$$%(n olar !e a"ua* $ Teperatura e!%a ,s* Fra$$%ones olares !e )enol & a"ua*
5
PRÁCTICA II-FQ-IV-VERANO2016
Tm / Feno 68 66 64 62 60 58 56 54 52 50
0
0 .0 1 0 .0 1 0 .0 2 0 .0 2 0 .0 3 0 .0 3 /e!$e 1
Tm / !"# !"## #$on mo" mo"!! "g&" "g&" 68 66 64 62 60 58 56 54 52 50 0.05
0. 1
0.15
0.2
Tm / !"##$on !"# #$on mo"! "g&" " g&"
'>='L%!*>=! 3a teperatura $r%t%$a es a'uella en la 'ue la %s$%b%l%!a! se a$e $opleta & en la $ual e;%st e;%stee una una $op $opos os%$ %$%( %(nn $r%t $r%t%$ %$aa !e !%sol !%solu$ u$%( %(nn en la 'u 'uee se al$an al$an8a 8a la %"ual %"ual!a !a!! !e $opos%$%(n !e las !os )ases* El !esarrollo !e la pr7$t%$a nos per%te $ono$er los !%)erentes t%pos !e solu$%ones 'ue e;%sten en la naturale8a* +na solu$%(n es una !%spers%(n oo"nea !e !os o 7s 6
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sustan$%as entre s#. es !e$%r s%"n%)%$a 'ue una solu$%(n no solo pue!e ser entre !os $oponentes. s%no 'ue tab%n se pue!en e8$lar tres o 7s $oponentes* e $oprob( 'ue el Fenol & el A"ua son l#'u%!os par$%alente %s$%bles a teperatura ab%ente & pres%(n atos)r%$a* e obser,( la )ora$%(n !e las !%solu$%ones $onju"a!as. e,%!en$%7n!ose por la presen$%a !e !os $apas o )ases l%'u%!as* ?os l#'u%!os par$%alente %s$%bles. pro!u$%r7n una la"una !e %s$%b%l%!a! !eb%!o a la solub%l%!a! %n$opleta !e un l#'u%!o en otro* 3a $ur,a !e solub%l%!a!. Teperatura ,s* Copos%$%(n 4olar o en peso. 'ue se obt%ene e!%ante el to!o s%ntt%$o es bastante $opleta s% se $ubre un %nter,alo su)%$%ente !e $on$entra$%ones* A e!%!a 'ue se %n$reenta la teperatura en el s%stea auenta la solub%l%!a! utua !el )enol & el a"ua* Por en$%a !e la teperatura !e $o!%solu$%(n los l#'u%!os ser7n %s$%bles $opletaente en $ual'u%er propor$%(n*
B*BL*>$A)A %* %%* %%* %%%* %%%* %,*
C7r$a C7r$aoo
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