Pract .9 Diagrama de Fases - Copia

Universidad Mayor de San Simón

Departamento de Química

Laboratorio de Fisicoquímica

UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN SIMÓN FACULT FACULTAD DE CIENCIAS CI ENCIAS Y TECNOLOGÍA TECNOLOG ÍA DEPARTA DEPARTAMENTO MENTO DE QUÍMICA QUÍ MICA

COCHAAMA ! OL"#"A DIAGRAMA DE FASES

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1.- OBJETIVO GENERAL: •

)studiar de manera e*perimenta+ y teórica e+ comportamiento de un sistema binario y ternario de +íquidos comp+etamente miscib+es ,-eno+!a&ua. en distintas concentraciones y e+ a/uste de +a curva de coe*istencia0

2.- OBJETIVOS ESPECIFICOS: •

•

Construir e+ dia&rama de +a curva de +a temperatura de turbide1 en -unción a +a -racción mo+ar en un sistema inario2 Feno+ y A&ua0 Construir e+ dia&rama de -ases para un sistema ternario2 C+oro-ormo3 %cido ac4tico y a&ua0

3. MARCO TEÓRICO: Introd!!"#n $ %o& d"$'r$($ d) *$&)&.- )+ concepto de sistema 5etero&4neo imp+ica e+ concepto de -ase0 Fase es toda porción de un sistema con +a misma estructura o arre&+o atómico3 con apro*imadamente +a misma composición y propiedades en todo e+ materia+ que +a constituye y con una inter-ase de-inida con toda otra -ase vecina0 $uede tener uno ó varios componentes0 Debe di-erenciarse de+ concepto de componente3 que se re-iere a+ tipo de materia+ que puede distin&uirse de otro por su natura+e1a de sustancia química di-erente0 $or e/emp+o3 una so+ución es un sistema 5omo&4neo ,una so+a -ase. pero sin embar&o est% constituida por a+ menos dos componentes0 $or otro +ado3 una sustancia pura ,un so+o componente. puede aparecer en dos de sus estados -ísicos en determinadas condiciones y así identi-icarse dos -ases con di-erente or&ani1ación atómica y propiedades cada una y con una c+ara super-icie de separación entre e++as ,inter-ase.0 Los equi+ibrios entre -ases pueden corresponder a +os m%s variados tipos de sistemas 5etero&4neos2 un +íquido en equi+ibrio con su vapor3 una so+ución saturada en equi+ibrio con e+ so+uto en e*ceso3 dos +íquidos parcia+mente so+ub+es e+ uno en e+ otro3 dos só+idos tota+mente so+ub+es en equi+ibrio con su -ase -undida3 dos só+idos parcia+mente so+ub+es en equi+ibrio con un compuesto -ormado entre e++os3 etc0 )+ ob/etivo es describir comp+etamente e+ sistema0 )+ comportamiento de estos sistemas en equi+ibrio se estudia por medio de &r%-icos que se conocen como dia&ramas de -ase2 se obtienen &ra-icando en -unción de variab+es como presión3 temperatura y composición y e+ sistema en equi+ibrio queda de-inido para cada punto ,+os &r%-icos de cambio de estado -ísico ó de presión de vapor de una so+ución de dos +íquidos son e/emp+os de dia&ramas de -ases.0 La mayoría de +os dia&ramas de -ase 5an sido construidos se&6n condiciones de equi+ibrio ,condiciones de en-riamiento +ento.3 siendo uti+i1adas por in&enieros y cientí-icos para entender y predecir muc5os aspectos de+ comportamiento de materia+es0 A partir de +os dia&ramas de -ase se puede obtener in-ormación como2 '0! Conocer que -ases est%n presentes a di-erentes composiciones y temperaturas ba/o condiciones de en-riamiento +ento ,equi+ibrio.0 70! Averi&uar +a so+ubi+idad3 en e+ estado só+ido y en e+ equi+ibrio3 de un e+emento , o compuesto. en otro0 80! Determinar +a temperatura en +a cua+ una a+eación en-riada ba/o condiciones de equi+ibrio comien1a a so+idi-icar y +a temperatura a +a cua+ ocurre +a so+idi-icación0 90! Conocer +a temperatura a +a cua+ comien1an a -undirse di-erentes -ases0 Los equi+ibrios de -ase y sus respectivos dia&ramas de -ase en sistemas mu+ticomponentes tienen ap+icaciones importantes en química3 &eo+o&ía y ciencia de +os materia+es0 La ciencia de materia+es estudia +a estructura3 propiedades y ap+icaciones de +os materia+es cientí-icos y tecno+ó&icos0

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R)'%$ d) %$& *$&)& d) G"++&.- Los ++amados :Dia&ramas de Fase; representan esencia+mente una e*presión &r%-ica de +a :C=7 Donde2 C > n6mero de componentes de+ sistema $ > n6mero de -ases presentes en e+ equi+ibrio F > n6mero de &rados de +ibertad de+ sistema ,variab+es2 presión3 temperatura3 composición.0 )n '?(@ 0 Bi++aid ibbs re+acionó tres variab+es2 -ases ,$.3 componentes,C.3 y &rados de +ibertas o varian1a ,F. para sistemas mu+ticomponentes en equi+ibrio0 )+ n6mero de &rados de +ibertad se determina por +a re&+a de +as -ases3 si y so+o si e+ equi+ibrio entre +as -ases no est% in-+uenciado por +a &ravedad3 -uer1as e+4ctricas o ma&n4ticas y so+o se a-ecta por +a temperatura3 presión y concentración0 )+ n6mero dos en +a re&+a corresponde a +as variab+es de temperatura  y presión $0 Componente ,de un sistema.2 es e+ menor n6mero de constituyentes químicos independientemente =variab+es necesarios y su-icientes para e*presar +a composición de cada -ase presente en cua+quier estado de equi+ibrio Fase2 es cua+quier -racción3 inc+uyendo +a tota+idad3 de un sistema que es -ísicamente 5omo&4neo en si mismo y unido por una super-icie que es mec%nicamente separab+e de cua+quier otra -racción0 Una separab+e puede no -ormar un cuerpo continuo3 como por e/emp+o un +íquido dispersado en otro0 ! Un sistema compuesto por una -ase es ,o(o'n)o ! Un sistema compuesto por varias -ases es ,)t)ro'n)o $ara +os e-ectos de +a re&+a de +as -ases3 cada -ase se considera 5omo&4nea en +os equi+ibrios 5etero&4neos0 rado de +ibertad ,o varian1a.2 es e+ n6mero de variab+es intensivas que pueden ser a+teradas independientemente y arbitrariamente sin provocar +a desaparición o -ormación de una nueva -ase0 #ariab+es intensivas son aque++as independientes de +a masa2 presión3 temperatura y composición0 ambi4n se de-ine con e+ n6mero de -actores variab+es0 F > E indica invariante F > ' univariante F > 7 bivariante La re&+a de +as -ases se ap+ica só+o a estados de equi+ibrios de un sistema y requiere2 '0! )qui+ibrio 5omo&4neo en cada -ase0 70! )qui+ibrio 5etero&4neo entre +as -ases coe*istentes0 La re&+a de +as -ases no depende de +a natura+e1a y cantidad de componentes o -ases presentes3 sino que depende só+o de+ n6mero0 Adem%s no da in-ormación con respecto a +a ve+ocidad de reacción0 )+ n6mero de componentes m%s dos ,C=7.3 representa e+ n6mero m%*imo de -ases que pueden coe*istir a+ equi+ibrio3 donde +os &rados de +ibertad ,F. no pueden ser in-eriores a cero ,a condiciones invariantes.0 )/emp+o2 ,' componente.

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 $ara e+ punto de trip+e coe*istencia ,C en dia&rama.2 8 = F > ' = 7 F >E ,cero &rados de +ibertad. Como nin&una de +as variab+es ,presión3 temperatura o composición. se puede cambiar manteniendo +as tres -ases de coe*istencia3 e+ punto trip+e es un punto invariante0  Un punto de +a curva de con&e+ación só+ido!+íquido ,.2 7=F>'=7 F>' ,un &rado de +ibertad. Una variab+e , o $. se puede cambiar manteniendo a6n un sistema con dos -ases que coe*isten0 Si se especi-ica una presión determinada3 só+o 5ay una temperatura en +a que +as -ases só+ida y +íquida coe*isten0  Un punto dentro de +a 1ona de -ase 6nica ,A.2 ' =F > ' =7 F>7 ,dos &rados de +ibertad. Dos variab+es , o $. se pueden cambiar independientemente y e+ sistema permanece con una 6nica -ase0

D"$'r$($ d) F$&) B"n$r"$ o d) 2 !o(on)nt)&.- A+ e*istir dos componentes en e+ sistema en consideración +a re&+a de +as -ases queda2 F=$>9 Lue&o3 para representar &r%-icamente e+ campo de estabi+idad de una re&ión 5omo&4nea ,mono-%sica. se requieren 8 variab+es3 +o que 5ace necesario e+ sistema en un dia&rama tridimensiona+0 $or +o tanto3 ' -ase2 bivariante ,F>7. 7 -ases2 univariante ,F>'. 8 -ases2 invariante ,F>E. $or conveniencia se sue+en mantener $ o  constantes y se representa &r%-icamente un sistema de -ases bidimensiona+es3 que es un corte transversa+ de +a representación tridimensiona+0 !E/"%"+r"o %0/"do- %0/"do 3 Siempre que se a&itan cantidades arbitrarias de+ a+co5o+ y a&ua en un embudo deseparación a temperatura ambiente3 se obtiene un sistema con una so+a -ase +íquida0 )+

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a&ua y e+ etano+ son so+ub+es entre si en cua+quier proporción3 por +o que se dice que son tot$%()nt) ("&!"+%)&. Cuando se a&itan cantidades simi+ares de CH8,CH7.8OH y a&ua a temperatura ambiente3 se obtiene un sistema -ormado por dos -ases +íquidas2 una de e++as es a&ua con una pequeGa cantidad de CH8,CH7.8OH disue+to3 y +a otra es CH8,CH7.8OH con una pequeGa cantidad de a&ua disue+ta0 )stos dos +íquidos son $r!"$%()nt) ("&!"+%)& 3 +o que si&ni-ica que cada uno se disue+ve en e+ otro 5asta a+can1ar un +ímite m%*imo0 Cuando se mantiene +a $ constante ,'atm0.3 +a -orma m%s com6n de+ dia&rama de -ases +íquido! +íquido de  -rente a xA para dos +íquidos parcia+mente miscib+es A y 3 es como e+ que se ve en +a si&uiente -i&ura2

fig: diagrama de fases líquido-líquido de temperatura frente a composición para dos líquidos parcialmente miscibles.

Supon&amos que partimos de+ +íquido  puro y se aGade +íquido A &radua+mente3 manteniendo constante +a temperatura en un va+or '0 )+ sistema se encuentra inicia+mente en e+ punto F , puro. y se desp+a1a 5ori1onta+mente 5acia +a derec5a0 A +o +ar&o de FC e*iste una so+a -ase3 una diso+ución di+uida de+ so+uto A en e+ diso+vente 0 )n e+ punto C se a+can1a +a so+ubi+idad m%*ima de+ +íquido A en e+ +íquido  a '0 $or +o tanto3 a+ adicionar m%s A ori&ina un sistema bi-%sico2 +a -ase ' es una diso+ución saturada de A en 3 cuya composición es xA,1 +a -ase 7 es una diso+ución saturada de  en A3 y su composición es xA,20 La composición &+oba+ de+ sistema bi-%sico en un punto cua+quiera D de esta 1ona es xA,3. )n e+ punto D 5ay m%s cantidad de +a -ase ' que de +a -ase 70 Si se si&ue aGadiendo m%s A3 +a composición &+oba+ termina por a+can1ar e+ punto )0 )n e+ punto ) e*iste e*actamente +a cantidad de A necesaria para permitir que todo  se disue+va en A3 -ormando una diso+ución saturada de  en A0 $or +o tanto3 a partir de ) e+ sistema vue+ve a ser de una so+a -ase0 Desde ) 5asta H só+o se di+uye +a diso+ución de  en A0 $ara a+can1ar e+ punto H es necesario una cantidad in-inita de A0 Con dos componentes y dos -ases en equi+ibrio3 e+ n6mero de &rados de +ibertad es 70 Sin embar&o3 como tanto $ como  son constantes a +o +ar&o de +a +ínea Ce3 F>E en C)0 Dos puntos que est%n sobre Ce poseen va+ores id4nticos para $3  3 xA,1 3 xA,2 3 x,1 y x,2 0 A+ aumentar +a temperatura3 +a 1ona de inmiscibi+idad +íquido!+íquido disminuye 5asta que se anu+a a+ a+can1ar +a temperatura crítica de +a diso+ución ,c.0 $or sobre c3 +os +íquidos son tota+mente miscib+es0 $ara a+&unos pares de +íquidos3 como e+ a&ua con trieti+amina una disminución de +a temperatura conduce a una mayor miscibi+idad0 A+&unas veces e+ sistema muestra una combinación de +os

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comportamientos de +os dos casos descritos anteriormente3 como ocurre con nicotina!a&ua y m! to+udina!&+icero+0 Dependiendo de +as condiciones de concentración y temperatura una me1c+a binaria de dos +íquidos puede presentarse -ormando una 6nica -ase 5omo&4nea o -ormando dos -ases con concentraciones distintas3 con una inter-ase separ%ndo+as0 )ste -enómeno se denomina separación de -ases o tambi4n transición de -ase +íquido!+íquido0 )n un dia&rama concentración ! temperatura aparecer% una curva de coe*istencia de -ases3 que separa +a re&ión donde e+ sistema se presenta en una só+a -ase de +a re&ión en +a que e+ sistema se presenta en dos -ases0 )+ m%*imo de +a curva de coe*istencia es un punto crítico3 que se denomina punto conso+uto ,ver -i&ura 7 a+ -ina+ de+ &uion.0 ermodin%micamente3 e+ par%metro que contro+a si e+ sistema se presenta en una o dos -ases es e+ potencia+ de ibbs mo+ar de me1c+a2 !m > xA Im A = x Im  0 La -unción !m es +a di-erencia de ener&ía +ibre por mo+ entre +a me1c+a 5omo&4nea y +as dos -ases separadas0 Se&6n sea +a concavidad de !m como -unción de +a concentración3 e+ sistema se presenta en una -ase ,concavidad positiva. o en dos -ases ,concavidad ne&ativa.0 )n particu+ar e+ punto crítico puede ca+cu+arse por e+ sistema de ecuaciones2

LAGNAS DE MISCIBILIDAD3 Uno de +os -enómenos interesantes de+ equi+ibrio 5etero&4neo en sistemas condensados dice re+ación con +a -ormación de +a&unas de miscibi+idad0 Cuando por ra1ones esencia+mente estructura+es una -ase condensada A no es capa1 de retener una determinada concentración de componentes 3 puede dar +u&ar a una coe*istencia de 7 -ases condensadas de +a misma natura+e1a , dos +íquidos o dos só+idos. +as cua+es coe*isten en una 1ona que se ++ama 1ona o +a&una de inmiscibi+idad0 )+ equi+ibrio de dos +íquidos L' y L7 conc+uye a +a temperatura de+ monot4cnico M3 donde ocurre +a disociación2 L7 L' =  )ste tipo de equi+ibrios se puede i+ustrar en +os sistemas Cu!Cu7SO3 FeO!SiO70

fig. : "aguna de miscibilidad en fase líquida #$ona "1 % "2 &

)*isten varios casos en +os que se conocen +a&unas de miscibi+idad &as!&as0 Son e/emp+os sistemas como CO7! H7O3 JH8!CH9 y He!Ke0 )stas +a&unas aparecen a temperaturas superiores a +a temperatura crítica de ambos componentes0 La mayoría de estas +a&unas se encuentran a presiones considerab+es y a densidades pró*imas a +as de un +íquido3 sin embar&o e*isten e*cepciones como e+ sistema n!butano!5e+io3 que ocurre a presiones muy ba/as como 9E atm0

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ESTRCTRA DE LOS DIAGRAMAS DE FASE.- Los dia&ramas de -ase $! de un so+o componente contienen 1onas de una -ase separados por +íneas de dos -ases +as +íneas de dos -ases se cortan en puntos de tres -ases ,puntos trip+es.0 Una transición de -ase corresponde a+ paso desde una 1ona de una -ase 5asta otra0 A +o +ar&o de +a transición3 e+ sistema contiene dos -ases en equi+ibrio3 y su estado viene representado por un punto sobre una +ínea de dos -ases0 )n un punto trip+e coe*isten tres -ases en equi+ibrio0 Los dia&ramas de -ase binaria antes descrita de !*A constan de 1onas de una -ase3 1onas de dos -ases3 +íneas vertica+es de una -ase y +íneas 5ori1onta+es de tres -ases0 Las 1onas de dos -ases pueden ser +a&unas de miscibi+idad o 1onas de transición de -ase0 Cuando e+ sistema est% constituido por una so+a -ase3 esta -ase es una sustancia pura o una diso+ución0 Si +a -ase es una sustancia pura3 tiene un va+or constante *A3 por +o que corresponde a una +ínea vertica+ en e+ dia&rama ! *A0 Si +a -ase es una diso+ución ,só+ida3 +íquida o &aseosa.3 tanto *A como +a temperatura pueden variar de -orma continua a +o +ar&o de un interva+o3 por +o que resu+ta una re&ión de una -ase0 )n resumen3 una +ínea vertica+ de una -ase corresponde a una sustancia pura una 1ona de una -ase corresponde a una diso+ución0 Cuando en un sistema binario e*isten tres -ases en equi+ibrio3 F>'3 pero como $ es constante3 F se reduce a E0 $or +o tanto3  se mantiene -i/a3 y +a e*istencia de tres -ases en equi+ibrio en un sistema binario debe corresponder a una +ínea 5ori1onta+ en e+ dia&rama ! *A0

-i&2 dia&rama de -ases só+ido!+íquido cuando e*iste miscibi+idad tota+ en -ase +íquida e inmiscibi+idad en -ase só+ida0 Las +íneas curvas C) y D) de +a -i&ura son +íneas -ronteras que marcan e+ -ina+ de una 1ona y e+ comien1o de otra 3 y no +íneas que corresponden a estados de+ sistema0 A +o +ar&o de +a isop+eta
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DIAGRAMAS DE FASE DE 3 COMPONENTES O TERNARIO.- )n este tipo de sistemas se tienen 9 variab+es independientes2 presión3 temperatura y dos concentraciones0 )n materia+es cer%micos3 dada +a natura+e1a y estabi+idad de +os compuestos con que 5abitua+mente se traba/a3 es posib+e debido a sus ba/as presiones de vapor3 despreciar e+ e-ecto de +a presión en e+ estudio de dia&ramas de equi+ibrio de -ases3 de ta+ -orma que +a re+ación que da cuenta de+ -enómeno queda2 $ = F > C = ' ,sistemas condensados. Donde2 9 -ases2 invariante ,F>E. 8 -ases2 univariante ,F>'. 7 -ases2 bivariante ,F>7. ' -ase > trivariante ,F>8. La e*istencia de un campo mono-%sico es +o que de-ine e+ tipo de dia&rama para representar un sistema ternario0 A+ requerirse 8 variab+es para e*presar e+ equi+ibrio 5etero&4neo de un sistema ternario3 +a representación &r%-ica necesaria debe ser tridimensiona+0 Si se toma e+ p+ano *!y para &ra-icar +as concentraciones3 y +a coordenada 1 para e*presar +as temperaturas3 se tendr% una representación como2

fig: representación prism'tica tridimensional para el equilibrio (eterog)neo de un sistema ternario

$ero por sus propiedades &eom4tricas3 un tri%n&u+o equi+%tero es muc5o m%s cómodo para representar concentraciones0

PROPIEDADES DEL TRIANGLO DE CONCENTRACIONES.- )+ tri%n&u+o equi+%tero e+e&ido para representar +as concentraciones de un sistema ternario tiene +a enorme venta/a de ser una -i&ura muy re&u+ar con bastante simetría3 y con una &eometría muy simp+e0 A continuación se ver%n +as propiedades &eom4tricas que se usan a+ estudiar e+ equi+ibrio 5etero&4neo en sistemas ternarios0

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fig: propiedades geom)tricas en el tri'ngulo de concentraciones

'. )+ tri%n&u+o equi+%tero tiene i&ua+es sus +ados3 sus %n&u+os internos y e*ternos3 sus a+turas3 sus transversa+es de &ravedad y sus bisectrices0 Cada a+tura coincide con +a transversa+ de &ravedad3 con +a bisectri1 y con +a simetra+ correspondiente de modo que e+ baricentro es a +a ve1 ortocentro y centro de+ tri%n&u+o0 7. Si +os +ados de+ tri%n&u+o e*presan +as concentraciones de A3  y C , en -racciones mo+ares o en porcenta/e en peso.3 entonces +a concentración de A3  y C de un punto $ cua+quiera en e+ interior de+ tri%n&u+o viene dada por2 AN> * , o porcenta/e de . CN > *C , o porcenta/e de C. CAN > *A , o porcenta/e de A. Si e+ punto $ est% e*presado en coordenadas dadas en porcenta/e en peso3 no tiene porqu4 coincidir con e+ punto $ equiva+ente3 e*presado en coordenadas dadas en en -racciones mo+ares0 8. Una transversa+ cua+quiera3 por e/emp+o CQ en +a -i&ura3 es e+ +u&ar &eom4trico de +os puntos que cump+en +a condición *A *> constante3 o bien PA P> constante3 en e+ caso que e+ tri%n&u+o est4 e*presado en porcenta/e en peso0 9. Una para+e+a a cua+quier +ado de+ tri%n&u+o3 por e/emp+o MJ  A en +a -i&ura3 debe satis-acer +a re+ación que +a suma de +as concentraciones de +os componentes ubicados en e+ +ado para+e+o es constante0 Así3 para MJ se tiene *A =* > '  *C > constante3 o bien ,PA =P.>'EE!PC > constante @. Si se e+i&e3 por e/emp+o e+ punto $ ubicado en e+ interior de+ tri%n&u+o AQC de +a -i&ra3 +as concentraciones de 4+ pueden quedar e*presadas en t4rminos de A3Q y C3 u pero es imposib+e e*presar+as en t4rminos de Q3  y C porque e+ tri%n&u+o QC ni siquiera contiene a+ punto $0

. MATERIALES: • • • • • • •

ubos de )nsayo Soporte Universa+ ermómetro Horni++a #aso de precipitado ureta $ipetas

$%&ina R de '(

Universidad Mayor de San Simón •



a+an1a ana+ítica

R)$!t"o&: • •

• • •

! S"&t)($ B"n$r"o: Feno+ A&ua desti+ada ! S"&t)($ T)rn$r"o: A&ua desti+ada C+oro-ormo cido ac4tico

4. ES5EMA DE TRABAJO:

Fi&ura '2 Monta/e e*perimenta+ de un tubo de ensayo en ca+entamiento0 ,Sistema inario. y a+&unos comp+ementos0

6. PROCEDIMIENTO E7PERIMENTAL 

D)&$rro%%o )8)r"()nt$% $r$ )% &"&t)($ B"n$r"o: )n +os tubos de ensayo introducir e+ -eno+ en cantidades que van de ,E0'E 5asta E0(E. &r respectivamente0 Se&uidamente aGadir a&ua en cantidades que van de E0RE 5asta E08E &r respectivamente0

Lue&o en un baGo María +eer +a temperatura respectivamente de cada uno de +os tubos de ensayo para +a c+aridad0 De/ar+o en-riar y +eer +a temperatura de turbide10

$%&ina 'E de '(




Fina+mente con +os datos obtenidos desarro++ar +os c%+cu+os respectos0 

D)&$rro%%o )8)r"()nt$% $r$ )% &"&t)($ T)rn$r"o: )n +os tubos de ensayo introducir c+oro-ormo en cantidades que van de E0'E 5asta E0RE m+ respectivamente0

Se&uidamente aGadir acido ac4tico en cantidades que van de E0RE 5asta E0'E &r respectivamente0

A cada uno de +os tubos de ensayo introducir a&ua respectivamente por medio de una bureta 5asta que presente una turbide10 A&itar e+ tubo 5asta que se note e+ cambio de -ases0

Anotar e+ vo+umen introducido de +a bureta en +os tubos de ensayo respectivamente0 Con +os datos obtenidos rea+i1ar +os c%+cu+os correspondientes0

9. DATOS CALCLOS ; RESLTADOS: 

C<%!%o& $r$ )% &"&t)($ B"n$r"o:

T$+%$ 1 *atos de las masas de fenol + agua + las temperaturas de laride$ + urbide$

N= ' 7 8 9 @  (

( *)no% >'r? E0'E E07' E08E E097 E0@E E0E E0('

($'$ >'r? E0R8 E0?8 E0(9 E07 E0@' E099 E087

T !%$r"d$@ >=C? 9'0E E0E ! E0@ @0E 7 @8

T tr+"d)@ >=C? 9E @R ! E @@0@ ' 7@

F)nt): )+aboración $ropia

$%&ina '' de '(




A partir de +a ecuación ,'. se construir% +a tab+a 72 x fenol

=

m fenol ⋅ . agua m fenol ⋅ . agua

+

magua ⋅ . fenol

,'.

T$+%$ 2 Fracciones parciales del fenol + agua en la me$cla

N=

8 *)no%

8 $'$  1- 8 *)no%

'

E0E7E'(

E0R(R?8

7

E0E97'

E0R@8(R

8

E0E(7E9

E0R7(R

9

E0''9?7

E0??@'?

@

E0'@?E

E0?9'R9



E07E(E

E0(R7R9

(

E07R?'?

E0(E'?7

F)nt): )+aboración $ropia Con +os datos de +a -racción mo+ar de+ Feno+ y +a temperatura de turbide1 se construir% +a &r%-ica '2



C<%!%o& $r$ )% &"&t)($ t)rn$r"o:

$%&ina '7 de '(

Universidad Mayor de San Simón m

=

ρ

⋅



1

ρ , 0 7 / .

=

ρ ,,0,l 8 .

'U g O m"T =

'09('U g O m"T

ρ ,,0 8 ,//0 .

=

'0E9RU g O m"T

T$+%$ 3 *atos de los olmenes + las masas de loroformo, Acido Ac)tico + Agua

N= ' 7 8 9 @  ( ? R

VCC%3>(L? E0' E07 E08 E09 E0@ E0 E0( E0? E0R

V$!"do>(L? E0R E0? E0( E0 E0@ E09 E08 E07 E0'

V2O>(L? '0? E0 E0 E0R '07 '0( '0' '07 '0'

(CC%3>'? E0'9(' E07R97 E099'8 E0@??9 E0(8@@ E0??7 '0E7R( '0'(? '0878R

($!"do>'? E0R99' E0?8R7 E0(898 E07R9 E0@79@ E09'R E08'9( E07ER? E0'E9R

(2O>'? '0? E0 E0 E0R '07 '0( '0' '07 '0'

F)nt): )+aboración $ropia A partir de +a ecuación ,7. se construir% +a tab+a 92 mi xi

=

mi . i

+

. i m 5 . 5

+

m4

,7.

. 4

T$+%$  Fracciones parciales del loroformo, Acido Ac)tico + Agua en la me$cla

N= ' 7 8 9 @  ( ? R

8 C%oro*or(o E0E'E7 E0E98 E0E(E E0E(79 E0E(8 E0ER E0''8' E0'7'R E0'9R'

8 A!"do E0'7( E087?' E07R78 E0'R7( E0'8E@ E0E(R' E0E?@R E0E@9E E0E7R9

8 A'$ E0?7(' E07@ E08(' E0(89R E0(R@R E0?@9E E0?E'E E0?79' E0?7'@

F)nt): )+aboración $ropia

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La &ra-ica de+ sistema ternario se rea+i1ó en pape+ mi+imetrado0

. CONCLSIONES ; OBSERVACIONES: V Conc+uimos diciendo que se pudo construir +a curva de +a temperatura de turbide1 en -unción a +a -racción mo+ar de nuestro sistema inario2 Feno+ y a&ua0 V ambi4n se pudo construir +a curva ,en pape+ Mi+imetrado. para un sistema ternario2 C+oro-ormo3 %cido ac4tico y a&ua0 V $odemos observar que +as curvas construidas se aseme/an a par%bo+as0 V )n e+ sistema ternario se debe co+ocar con muc5o cuidado +a cantidad necesaria de a&ua para que +a me1c+a se enturbie3 para así poder obtener una &r%-ica m%s correcta0 Jota2 ener muc5o cuidado con e+ uso de+ -eno+3 ya que sus e-ectos de 4ste compuesto son muy pe+i&rosos para nuestra sa+ud0

. BIBLIOGRAFIA:  Caste++an3 i+bert0 'R(9 Fisicoquímica. Fondo )ducativo "nteramericano o&ot%0 V C5an&3
 Microso-t Y )ncarta Y 7EER0 Z 'RR8!7EE? Microso-t Corporation0
1. CESTIONARIO: '0! E indica invariante F > ' univariante F > 7 bivariante

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b. \Qu4 e*p+ica +a re&+a de -ases de ibbs y en donde se ap+ica] <0! C=7 Donde2 C > n6mero de componentes de+ sistema $ > n6mero de -ases presentes en e+ equi+ibrio F > n6mero de &rados de +ibertad de+ sistema ,variab+es2 presión3 temperatura3 composición.0 2 > n6mero de variab+es de estado de+ sistema , y $. La re&+a de +as -ases se ap+ica só+o a estados de equi+ibrios de un sistema y requiere2 '0! )qui+ibrio 5omo&4neo en cada -ase0 70! )qui+ibrio 5etero&4neo entre +as -ases coe*istentes0 La re&+a de +as -ases no depende de +a natura+e1a y cantidad de componentes o -ases presentes3 sino que depende só+o de+ n6mero0 Adem%s no da in-ormación con respecto a +a ve+ocidad de reacción0 c. \$or qu4 se -orman dos -ases +íquidas en e+ e*perimento de dia&rama ternario] <0! )so se da porque so+o e*isten 7 +íquidos miscib+es entre sí0 d. )n e+ sistema binario3 \Qu4 podemos conc+uir cuando +a so+ución esta turbia] <0! $odemos conc+uir diciendo que se 5a presenciado un cambio de -ase0 70- Uti+ice +a re&+a de -ases de ibbs para 5a++ar +os &rados de +ibertad de +os si&uientes sistemas2 a. Crista+es de MnO9 en a&ua F 8  9  % 2 F8293%2 F81

b. O*i&eno y O1ono F 8  9  % 2 F8192%2 F81

c. A+co5o+3 5ie+o y a&ua F 8  9  % 2 F8293%2 F81

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80! Ca+cu+e +os &rados de +ibertad para +os si&uientes sistemas si +a temperatura es un dato2 a. CO3 CO7 y CH9 F89%1 F839;%1 F82

b. @ 5idrocarburos de +os cua+es '@ est%n en -ase +iquida3 7 est%n en estado só+ido y e+ resto est%n en -ase &aseosa0 F89%1 F8<-2%1 F8;

c. A+co5o+3 5ie+o seco y a&ua F 8  9  % 1 F83-2%1 F82

90! )+ punto de ebu++ición de un compuesto or&%nico es 'R^C y su punto de -usión es !99^C3 a una presión de '90( +b-pu+& 7 ,'0EEE8 atm.0 Sus propiedades críticas son '7E^C y 8@ +b-p+& 7 ,708?' atm.0 Su punto trip+e es de 70? +b-p+& 7 ,E0'RE@ atm.0 y !9(^C0 a. Dibu/e e+ dia&rama $ vs0  donde $ ,atm. y  ,^C.

b. Ha++e +a -ase donde se encuentra e+ compuesto cuando esta a una presión de 7 atm y una temperatura de 'E@^C <0! A 7 atm de presión y a 'E@ ^C e+ compuesto or&%nico est% en -ase &aseosa0

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c. Ha++e +a -ase donde se encuentra e+ compuesto cuando esta a una presión de E09 atm y una temperatura de !9^C <0! A E09 atm de presión y a !9 ^C e+ compuesto or&%nico est% en -ase +iquida0

4.- $ara e+ dia&rama binario de octano ,C ?H'?. y nitrobenceno ,C H@ JO7. se sabe que cuando +a -racción de+ octano es E07@ e+ cambio de -ase esta en 7R@^3 en E0@ esta en 8E(^C en E0( esta en 8'7^ y en E0R esta en 8E7^0 a. Dibu/ar e+ dia&rama de -ases con +os datos dados3 siendo +a -ase superior c+ara y +a in-erior turbia0 b. Ha++ar +a temperatura de inter-ase cuando 5ay 9@ &r0 de octano y E&r0 de nitrobenceno0

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Pract .9 Diagrama de Fases - Copia

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