Sistema de líquidos de dos componentes 1. Objetivos.-Estudiar las propiedades del sistema líquido parcialmente miscible. -Construir la curva de solubilidad para el sistema fenol agua, e n función a la temperatura y la co ncentración. -Aplicar la regla de la palanca a un sistema binario. 2. Procedimiento.a) Preparamos una solución (Agua y Fenol) de 5 (g) al 10% en peso de fenol.
b) colocar el tubo en un baño de agua caliente y anotar la temperatura cuando desaparece la desparece la turbidez
c) Hacer enfriar el tubo y tomar nota de la temperatura a la cual retorna la turbidez
d) Repetir los pasos a), b) y c) para cada una de solución que tienen 20%, 3 0%, 40%, 50% y 70% en peso de fenol.
4. Cálculos y diagramas
4.1. Realizar los cálculos correspondientes para graficar temperatura vs. composición en peso y temperatura vs. Composición molar.
Temperatura vs composicion %(m/m)fenol Temperatura (⁰C) 10%
42,5
20%
60
30%
61,5
40%
62,5
50%
59,5
70%
43,5
70 60 ) C ⁰ 50 ( a r 40 u t a r e 30 p m e 20 T
Series1
10 0 0%
20%
40%
60%
80%
%(m/m) fenol
Temperatura vs composicion molar X fenol
Temperatura (⁰C)
0,02084
42,5
0,0462
60
0,0765
61,5
0,1149
62,5
0,1624
59,5
0,3171
43,5
70 60 ) C 50 ⁰ ( a r 40 u t a r e 30 p m e 20 T
Series1
10 0 0
0.1
0.2
0.3
Composicion molar del fenol
0.4
4.2. ¿Qué es una línea de unión o de reparto? R. Es la que une composiciones en el equilibrio de un sistema.
4.3. Trace una línea de unión y aplique la regla de la palanca para una composición de 30% en peso de
fenol y 50⁰C de temperatura. Entonces la composición molar para el 30% en peso del fenol es X=0.0765 De la grafica Temperatura vs composición molar
70
60
50 ) C ⁰ ( 40 a r u t a r e p 30 m e T
L2
L1
Series1 Series2
20
10
0 0
0.05
x=0.029
0.1
X=0.0765
0.15
0.2
0.25
Composicion molar del fenol
0.3
0.35
y=0.265
Donde:
Serie 1
X fenol
Temperatura
(⁰C) 0,02084
42,5
0,0462
60
0,0765
61,5
0,1149
62,5
0,1624
59,5
0,3171
43,5
Donde: “x” es la composición molar del fenol en el L1 “y” es la composición molar en el L2
Serie2 Composición molar del fenol
Temperatura
x=0,029
50
y=0,265
50
(⁰C)
Aplicando la regla de la palanca para hallar los números de moles del L1 y L2
=
−
−
=
.−.
.−.
= 3.968
1 3.9682 = 0
= 1 + 2 Donde: es numero de moles total del sistema 1 + 2 = 0.21035 Entonces: 1 3.9682 = 0 ………….. (1) 1 + 2 = 0.21035 …………………(2) Si se sabe que:
Resolviendo el sistema de ecuaciones de 2*2 se o btiene nL1 ynL2
1 = 0.168 ()
2 = 0.042()
Hallando las composiciones de masas de L1 y L2 Para L1:
= ∗ 1
→
= 0.029 ∗ 0.168
1 = 4.872 3() ∗
→
()
= 4.872 3 () 1 = 0.458 ()
()
= ∗ 1 → = 0.971 ∗ 0.168 → = 0.163() 1 = 0.163() ∗
1 = 2.934()
() ()
Para L2:
= ∗ 2
→
= 0.265 ∗ 0.042 →
2 = 0.0111() ∗
() ()
= ∗ 2 → = 0.735 ∗ 0.042 → 2 = 0.0309() ∗
() ()
= 0.0111 () 2 = 1.043()
= 0.0309() 2 = 0.556()
4.4. Calcular la varianza del sistema para tres puntos distintos en la grafica e interpretar los resultados
Temperatura vs composicion molar 70 60
C ) 50 C ⁰ ( a r 40 u t a r e 30 p m e T
Series1
20 10
B
0
A
0
0.1
0.2
0.3
0.4
Composicion molar del fenol
Según la regla de fase: V=C-F+2 pero la presión es constante entonces: V=C-F+1 -En el punto A C=2 y F=2 Entonces: V=2-2+1
V=1
Una variables para describir el sistema (temperatura). -En el punto B se encuentra en el equilibrio C=1 y F=1 Entonces: v=1-1+1
V=1
Una variables para describir el sistema (temperatura). -En el punto C C=2 y F=1 Entonces: V=2-1+1
V=2
dos variables para describir el sistema (temperatura y composición molar del fenol).
5. Conclusiones: Si se pudo visualizar el sistema con dos fases. Al momento de calentar hasta alcanzar la t emperatura critica y mas, ya se pudo ver solo una fase del sistema eso indica que a temperatura crítica el fenol y el agua son totalmente miscibles.
Apellido: Vargas Mamani Nombre: Cristhian Isidro Carrera: Ingeniería Petrolera Docente: Ing. Jorge Avendaño Chalco Aux. Docente: Univ. .Wilmer Kapa Ticona Fecha de realización: 24/01/2017 Fecha de entrega: 26/01/2017 La Paz-Bolivia 2017
