Practica 1 - Equilibrio de Fases Para Sustancias Puras

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA QUIMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

LABORATORIO LABORATORIO DE TERMODINAMICA DEL EQUILIBRIO DE FASES FASES PRACTICA 1 EQUILIBRIO DE FACES PARA SUSTACIAS PURAS ALUMNO: CANO MARTINEZ LUIS ARTURO

GRUPO: 2IM43

EQUIPO: 1

Introducción teórica.

En un sis!"# $!%%#&' !n !(ui)i*%i' !%"'&in+"i$', !) -'!n$i#) (u."i$' &! un $'"-'n!n! &#&' !s !) "is"' !n '&#s )#s /#s!s !n )#s (u! !) $'"-'n!n! !s+ -%!s!n!0 S! !su&i#%# !) !(ui)i*%i' &! /#$!s !n sis!"#s /'%"#&'s -'% un s')' $'"-'n!n! sus#n$i# -u%#0 P#%# !s-!$i$#% !) !s#&' !%"'&in+"i$' !n un sis!"# /'%"#&' -'% un# sus#n$i# -u%#, !) nu"!%' #%i#*)!s in!nsi#s in&!-!n&i!n!s (u! s! &!*!n $'n'$!% 5%#&'s )i*!%#& !s: 6 Si 7#8 -%!s!n! !n un# /#s!, L9 1$'"-'n!n!  1/#s! ; 2 9 2#%i#*)!s 6 Si 7#8 -%!s!n! !n &'s /#s!s, L9 1$'"-'n!n!  2/#s!s ; 2 9 1#%i#*)!s 6 Si 7#8 -%!s!n! !n %!s /#s!, L9 1$'"-'n!n!  3/#s!s ; 2 9 <#%i#*)!s P'% #n' s! -u!&! %!-%!s!n#% $u#)(ui!% !s#&' &! !(ui)i*%i' &!) sis!"# /'%"#&' -'% un# sus#n$i# -u%# "!&i#n! un -un' !n un &i#5%#"# *i&i"!nsi'n#) &! -%!si=n6!"-!%#u%#0 L# !$u#$i=n &! C)#-!8%'n -!%"i! $#)$u)#% # -!n&i!n! &! un# ).n!# &! !(ui)i*%i' !n%! &'s /#s!s !n !) &i#5%#"# &! /#s!s P6T &! un sis!"# &! un s')' $'"-'n!n!0 E$u#$i=n &! C)#-!8%'n: dP ∆ H  = dT  T ∆ V 

L# !$u#$i=n &! C)#usius6C)#-!8%'n s=)' !s #-)i$#*)! -#%# '*!n!% )# -%!si=n &! #-'% &! un s=)i&' ' un ).(ui&' # un# $i!%# !"-!%#u%#, $'n'$i&' '%' -un' &! !(ui)i*%i' !n%! )#s /#s!s0 Es' !s #s. -'%(u! -#%# ))!5#% # !s# !>-%!si=n &!s&! )# !$0 D! C)#-!8%'n s! 7#$! )# #-%'>i"#$i=n &! &!s-%!$i#% !) ')u"!n "')#% &!) s=)i&' ' &!) ).(ui&' /%!n! #) &!) 5#s i&!#)0 C)#usius su5i%i= (u! )# in!5%#$i=n &! )# !$u#$i=n &! C)#-!8%'n -!%"i.# )# &!!%"in#$i=n &! )# !n#)-i# -#%# )'s $#"*i's &! /#s! # -#%i% &! &#'s !>-!%i"!n#)!s &! -%!si=n

&! #-'% # &i/!%!n!s !"-!%#u%#s0  LnP=

−∆ Hvap 1 ×  + C   R T 

Datos experimentales

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1T

1

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1<

022

<0<<31

2

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424

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1<<

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1<4

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Cálculos D#'s n!$!s#%i's -#%# $+)$u)'s !=%i$'s P%!si=n !n !) -un' %i-)! &!) #5u# PPT9 4.567 mmHg  T!"-!%#u%# !n !) -un' %i-)! &!) #5u#  TPT9 273.16 !  C'ns#n! uni!%s#) &! )'s 5#s!s i&!#)!s R9 ".314 #$mol! 

∆ H fusión =6.01

KJ  mol

A5u# ∆ Hsublimación= 46.66

KJ  mol

# E) $#)'% &! #-'%i#$i=n "')#%, 5%#$#n&' )nP s 1T0

ln%p& 's 1$( 0<<<< 0<<< 0<<< 0<<< 0<<< 0<<< 04<<< 03<<<

∆ H =−m∗ R

"9 14042 *9 20 ∆ h =(−1455.42 )

(

8.314

J  mol

)

=−12100.36188

J  mol

* C#)$u)#% )# -!n&i!n! &! )# %!$# -%'"!&i' 8 &!!%"in#% )# !n#)-.# &! #-'%i#$i=n0 m=

 y 1− y 0  x 1− x 0 "1 "2

< 2301 1130<3 2 1<10131  3012<2 34033  10<2 1 44203< 

"3 "4 " " " "

m prom =1779.9536 ∆ Hvap=−m promedio ( R )

∆ Hvap=−( 1779.9536 )

(

8.314

J  mol

)=−

14798.5344

 #$mol

$ C#)$u)#% !) $#)'% )#!n! &! su*)i"#$i=n "')#% ui)i#n&' !) ∆ H 

&! /usi=n *i*)i'5%+$#0

∆ Hsublimación=∆ Hvap  + ∆ Hfusión

(

∆ Hsublimación= −14798.5344

)(

J  + mol

6010.2

)

J  J  =−20808.7344 mol mol

& C'n !) #-'% &!

∆ H 

&! su*)i"#$i=n 8 )# !$u#$i=n &!

C)#usius C)#-!8%'n, $#)$u)#% )#s -%!si'n!s &! su*)i"#$i=n # !"-!%#u%#s &i/!%!n!s &!*#H' &! )# !"-!%#u%# &!) -un' %i-)!0 Es %!$'"!n&#*)! $#)$u)#% )#s $'ns#n!s &! in!5%#$i=n &! )# !$u#$i=n &! C)#usius C)-!8%'n $'n )'s &#'s &! !"-!%#u%# 8 -%!si=n &!) -un' %i-)! 8 un# ! '*!ni&' !) #)'% $#)$u)#% )#s -%!si'n!s &! su*)i"#$i=n0 P%!si=n !n !) -un' %i-)! &!) #5u# PPT9 4.567 mmHg  T!"-!%#u%# !n !) -un' %i-)! &!) #5u#  TPT9 273.16 !  dLnP ∆ Hsub  = 2 dT   R T  Hsub dT  ∫ dLnP =∫ ∆ RT  2

 LnP=

∆ Hsub  R

∫ T 1  dT  2

−1

1 ∫ 2 dT =∫ T  dT = T −1 +C = T  + C  T  1

 LbP=

−2

( )+

∆ Hsub   1  R T 

C = LnP +

∆ Hsub  RT 

C 

(−20808.7344 C =ln ( 4.567 mmH! ) +

 LnP=

(

( (

J  8.314 mol K 

− 14.2361

 P=e

)

J  8.314 (273.16 " K ) mol K 

=−7.6437 mmH!

∆ Hvap + C   RT 

−14798.5344

 LnP=

J  ) mol

)(

J  mol

) + (−

7.6437 mmH!) =−14.2361 mmH!

270 K )

= 6.5664 x 10− mmH! 7

(

ln%p&

2<

6140231

2<

61404

2<

61403

24<

610<<2

23<

61032

) 0E6 < 0<E6 < 301E6 < 20<4E6 < 20<E6 <

! C'n )'s &#'s '*!ni&'s 7#$!% un &i#5%#"# &! /#s!s P s T

) 's ( < < < < < < < < 23<

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/ En$'n%#% )# !$u#$i=n &! )# $u%#0 C = LnP−732.19

()  1

T 

C =1.51886−1779.314

C =ln ( 4.567 mmH! ) −1779.314

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T 

()  1

T 

C*+C,-I*+ En !s# -%+$i$# s! -%!!n&.# $'n'$!% )#s $'n&i$i'n!s &! !(ui)i*%i' -#%# )#s sus#n$i#s -u%#s 8 !n !s! $#s' )# sus#n$i# $'n (u! s! %#*#H' /u! $'n !) #5u# $'n %!s-!$' # )# -%!si=n 8 !"-!%#u%# "!&i&#s !n )# !>-!%i"!n#$i=n, $'n )'s $u#)!s $#)$u)#"'s )'s $#)'%!s &! #-'%i#$i=n 8 &! su*)i"#$i=n &!) #5u#0 S! %#*#H= $'n )# !$u#$i=n &! C)#ussius6C)#-!8%'n

!%i$#n&' su #)i&! -#%# #s. '*!n!% 8 &!!%"in#% )# !n#)-i# &! #-'%i#$i=n &!) #5u# $'n !s' '*s!%#"'s (u! #) 7#*!% un #u"!n' &! !"-!%#u%# #s. "is"' #u"!n# su -%!si=n0