Regla de Fases Labo Fiqui II

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS(UNIVERSIDAD DEL PERÚ, DECANA DE AMÉRICA)

FACULTAD DE QUÍMICA E INGENIERÍA QUÍMICA

ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA QUÍMICA

DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE FISICOQUÍMICA

LABORATORIO DE FISICOQUÍMICA II

PRÁCTICA N°10: REGLA DE FASES

GRUPO/HORARIO : LUNES/ 14:00 – 17:00 Hrs

PROFESOR : Pantoja

FECHA DE ENTREGA : 20 de Abril del 2015

ALUMNO(s) : Terreros Rocha Aníbal Perfecto 13070202Caycho Quiñones José Antonio 13070031Quineche Minaya Claudia Raquel 12070194

Lima – Perú

Práctica N°10: Regla de Fases

INDICE

1. INTRODUCCION.........................................................................................................3

2. RESUMEN..................................................................................................................4

3. OBJETIVOS.................................................................................................................5

4. PRINCIPIOS TEORICOS................................................................................................6

5. PARTE EXPERIMENTAL...............................................................................................7

5.1. Materiales, equipos y reactivos..............................................................................7

5.2. Procedimiento experimental..................................................................................7

6. TABLA DE DATOS.......................................................................................................7

7. CALCULOS................................................................................................................10

8. TABLA DE RESULTADOS...........................................................................................19

9. DISCUSION DE RESULTADOS....................................................................................21

10. CONCLUSIONES.................................................................................22

11. RECOMENDACIONES............................................................................................23

12. CUESTIONARIO.....................................................................................................24

13. BIBLIOGRAFIA......................................................................................................26

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I. INTRODUCCION

El tema a tratar en esta práctica de laboratorio es la regla de fases, pero antes hay que preguntarnos: ¿Por qué es importante la regla de fases? ¿Cuándo tengo que aplicarla?

Para responder estas preguntas, iremos al ámbito real.

Muchos de los materiales sólidos que conocemos existen en diferentes fases, cuyo número puede ser muy grande, a pesar de hablar de sustancias puras y aún mucho más cuando de mezclas se trata.

Entonces, podemos afirmar que un material debe sus propiedades en parte a las posibles fases que este pueda formar y que, al alterar la cantidad de fases, alteramos también las propiedades del material, quedando más que demostrado que es importante conocer del tema para poder sacarles el mayor provecho a dichos materiales.

Para el mayor entendimiento de todos los datos que han sido registrados de distintas sustancias puras y mezclas, es que se crearon los diagramas de fase, una herramienta que engloba todos esos datos.

La regla de fases nos ayuda a determinar los grados de libertad que puede poseer el sistema, estableciendo una relación que nos ayuda a saber el número de variables que podemos manipular sin alterar la microestructura de este.

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II. RESUMEN

La práctica de laboratorio de esta semana se enfocó, como ya se había dicho, en la regla de fases, para poder estudiarla con más detenimiento y tener una idea más amplia del tema. A continuación, el desarrollo de esta práctica será descrita de manera breve.

Para la determinación de diagrama de fases; hallamos la temperatura de cristalización experimental de varias muestras, habiendo sido previamente calentadas para pasar del estado sólido a líquido.

Una vez obtenida la temperatura de cristalización experimental, por las fórmulas 6 y 7, pudimos hallar las fracciones molares de las muestras estudiadas y así poder graficar el diagrama de fases (T° vs x), además de poder hallar el punto eutéctico que estará detallado más adelante.

Para la determinación de la curva de enfriamiento; calentamos a un promedio de 5°C más de la temperatura de cristalización de dos muestras, una de un solo componente y otra de dos y tomamos temperaturas en pequeños intervalos de tiempo para poder graficar la curva de enfriamiento de ambas.

El valor teórico de la temperatura en el punto eutéctico es de 32°C y experimentalmente es de 31.5°C teniendo un % de error de 1.562 %

Finalizando con el cálculo del calor latente de fusión de ambos componentes puros siendo para el:

o naftaleno el valor teórico de 4567.43 cal/mol y experimentalmente de

4568.08 cal/mol presentando un % de error de 0.014 o p-diclorobenceno el valor teórico de 4353.20 cal/mol y experimentalmente

de 4359.18 cal/mol con un % de error de 0.137

Y aplicando la regla de fases de Gibbs, determinamos el número de grados de libertad en el punto eutéctico.

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III. OBJETIVOS

Determinar experimentalmente el diagrama de fases y la curva de enfriamiento de una mezcla binaria de naftaleno y p-diclorobenceno caracterizados porque no se combinan químicamente entre ellas en estado sólido, sin embargo, son solubles en estado líquido.

Determinar el punto eutéctico de la mezcla binaria.

Determinar el calor latente de fusión de ambos compuestos puros.

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IV. PRINCIPIOS TEORICOS

La regla de fases de Gibbs, propuesta en 1876, determina que:

F+P=C+2

Siendo F los grados de libertad (variables manipulables), C el número de componentes químicos que forman el sistema y P las fases del sistema.

Tomando en cuenta el supuesto de presión constante, la ecuación se reduce a:

F+P=C+1

Así pues, podemos determinar que, en existencia de 3 fases, la temperatura también debe ser constante; en existencia de 2, la temperatura puede variar en un rango limitado.

Relacionando la solubilidad y el punto de congelación de un componente en una mezcla binaria, obtenemos que:

d (lnx )= ∆ H

RT2dT

En nuestro experimento, fue usada una mezcla de naftaleno y p-diclorobenceno, cuyas variaciones de calor latente de fusión en función de la temperatura están determinadas por:

p−C 6H 4Cl :∆ H=−10250+94,07T−0,01511T2 calmol

C10H 8 :∆ H=4265−26,31T +0,1525T 2−0,000214T 3 calmol

Habiendo reemplazado en la relación, cada una de las fórmulas, obtenemos:

p−C 6H 4Cl : logxb=2239,9T

+47,343 logT+0,03302T−115,092

C10H 8 : logxa=−932,03T

−13,241 logT+0,0332T−2,3382 x10−5T 2+27,5264

Teniendo definidas ambas fórmulas, podemos hallar las fracciones molares de la mezcla binaria a cualquier temperatura.

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V. PARTE EXPERIMENTAL

V.1. Materiales, equipos y reactivos 8 tubos de prueba grandes. Un agitador metálico

pequeño y uno grande. Un termómetro de -10°C a

110°C. Vasos de 400 y 600mL. Rejilla y cocinilla

Naftaleno químicamente puro. P-diclorobenceno químicamente

puro.

V.2. Procedimiento experimentala) Determinación del Diagrama de Fases:- Calentamos agua de caño en un vaso de 600 mL hasta acercarnos a la T° ebullición,

sumergimos de dos en dos a los tubos numerados en base a su temperatura de fusión de forma decreciente hasta fundición.

- En otro vaso, de 400mL, calentamos agua de caño pasados dos o tres grados de la temperatura de cristalización dada en la guía para cada tubo.

- Echamos el tubo de temperatura de fusión más alta en el vaso de 400mL, lo destapamos y colocamos el agitador pequeño y un termómetro; a la vez colocamos el agitador grande en el baño junto a un termómetro cerciorándonos de que la temperatura de la muestra y el baño no tenga una diferencia mayor de 2 a 3 grados.

- Dejamos enfriar con constante agitación tanto en la muestra como en el baño, para mantener una temperatura constante entre ambas, hasta obtener la temperatura de cristalización experimental reconocida por la formación de un escarchado en el interior del tubo.

- Repetimos los pasos para las demás muestras.b) Determinación de las curvas de enfriamiento:- Seleccionamos uno de los dos tubos, los cuales contenían composición pura, ya sea el

tubo 1 o el tubo 8.- Calentamos a una temperatura mayor de 3 a 5°C a la de cristalización registrada o

experimental anterior, y tomamos datos de temperatura cada 10 seg.- Repetimos los pasos en uno de los seis tubos restantes que contenían muestra

binaria.

VI. TABLA DE DATOS6.1) Determinación de Diagrama de Fases:

Tubos Temp. Cristalización Experimental (°C)

Temp. Cristalización Aproximada (°C)

1 52.7 54

2 46.5 47

3 42.7 43

7


4 31.5 32

5 50.4 48

6 58 58

7 72 72

8 80 80

6.2)Determinación de Curva de Enfriamiento:

Tabla N°6.2.1: TUBO 1:

Tiempo(seg) T°C Tiempo(seg) T°C

0 57.5 170 54.410 57.3 180 54.220 56.8 190 54.030 56.6 200 54.040 56.3 210 53.850 56.0 220 53.560 55.9 230 53.470 55.7 240 53.480 55.7 250 53.490 55.5 260 53.3

100 55.4 270 53.2110 55.2 280 53.0120 55.0 290 53.0130 55.0 300 52.9140 54.8 310 52.7150 54.7 320 52.7160 54.6 330 52.7

Tabla N°6.2.2: TUBO 2

Tiempo(seg) T°C Tiempo(seg) T°C

0 51.0 210 48.110 50.7 220 48.020 50.4 230 48.030 50.2 240 47.940 50.0 250 47.750 49.8 260 47.760 49.6 270 47.670 49.5 280 47.4

8


80 49.4 290 47.390 49.2 300 47.1

100 49.0 310 47.0110 49.0 320 46.9120 48.9 330 46.8130 48.7 340 46.8140 48.6 350 46.7150 48.6 360 46.6160 48.5 370 46.6170 48.4 380 46.5180 48.3 390 46.5190 48.3 400 46.5200 48.2 410 46.5

VII. CALCULOS7.1)Cálculo de la fracción molar:

9


Siendo: P.M (p-C6H4Cl2) = 147g/mol P.M (C10H8) = 128 g/mol

Tubo 1:

X A=

0g128g /mol

15 g147 g /mol

+0 g

128 g/mol

→X A=0

X B=

15g147 g/mol

15 g147 g /mol

+0 g

128 g /mol

→XB=1

Tubo 2:

X A=

1.5g128g /mol

12.5 g147 g /mol

+1.5 g

128 g/mol

→X A=0.1211

X B=

12.5g147 g/mol

12.5 g147 g /mol

+1.5 g

128 g /mol

→XB=0.8789

Tubo 3:

X A=

2.5g128g /mol

12.5 g147 g /mol

+2.5 g

128 g/mol

→X A=0.1868

X B=

12.5g147 g/mol

12.5 g147 g /mol

+2.5 g

128 g /mol

→XB=0.8132

Tubo 4:

X A=

6g128g /mol

12.5 g147 g /mol

+6 g

128 g/mol

→X A=0.3553

X B=

12.5g147 g/mol

12.5 g147 g /mol

+6 g

128 g /mol

→XB=0.6447

Tubo 5:

10


X A=

10g128g /mol

10 g147 g /mol

+10 g

128 g/mol

→X A=0.5345

X B=

10g147 g/mol

10 g147 g /mol

+10 g

128 g /mol

→XB=0.4655

Tubo 6:

X A=

12.5g128g /mol

7 g147 g /mol

+12.5 g

128 g/mol

→X A=0.6722

X B=

7g147 g/mol

7 g147 g /mol

+12.5 g

128 g /mol

→XB=0.3278

Tubo 7:

X A=

15g128g /mol

3 g147 g /mol

+15 g

128 g/mol

→X A=0.8517

X B=

3g147 g/mol

3 g147 g /mol

+15 g

128 g /mol

→XB=0.1483

Tubo 8:

X A=

15g128g /mol

0 g147 g /mol

+15 g

128 g/mol

→X A=1

X B=

0g147 g/mol

0 g147 g /mol

+15 g

128 g /mol

→XB=0

7.2)Con los datos obtenidos anteriormente y las temperaturas de cristalización, graficar el diagrama de fases.

Teniendo las fracciones molares experimentales de B y las temperaturas de cristalización:

Tabla N° 7.2.1: fracciones molares de B y temperaturas de cristalización

Tubo XBTemp. Cristalización

(°C)

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1 1.0000 52.7

2 0.8789 46.5

3 0.8132 42.7

4 0.6447 31.5

5 0.4655 50.4

6 0.3278 58.0

7 0.1483 71.7

8 0.0000 80.5

Al graficar en Excel estas coordenadas, vemos la formación de dos curvas las cuales tienen como intersección el Punto Eutéctico, el cual está específicamente en los puntos 0.6447 y 31.5, lo que representa que se encuentra a 31.5°C y a una composición de B de 0.6447.

Gráfica N°7.2.1:

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.20

10

20

30

40

50

60

70

80

90

[VALOR DE X], [VALOR DE Y]°C

Temp. Cristalización (°C) vs. Fracción Molar (XB)

Fracción Molar de B (XB)

Tem

pera

tura

(°C)

Vemos que, el área superior de la gráfica representa la fase líquida ya que a esas temperaturas la solución se encontrara en fase líquida y por tanto, ambos compuestos son solubles (miscibles). Obteniendo los grados de libertad de esta fase a partir de la primera fórmula propuesta por Willard Gibbs:

F+P=C+2

12


Donde F son los grados de libertad, P sería una sola fase líquida, y C dos componentes miscibles. Reemplazando:

F+1=1+2→F=2

Esto indica claramente que se necesitaran dos parámetros como mínimo para definir un punto en la curva, tales parámetros es la temperatura y la fracción molar.

A lo largo de la gráfica, mejor dicho la curva, se denota que habrá un cambio de fase, de fase líquida a fase sólida. Para ser más exactos, en la prima curva, el naftaleno (C10H8) se cristaliza, hasta el punto de encuentro. En la segunda curva, el P-diclorobenceno (p-C6H4Cl2) cristalizará.

Bajo el área de la primera curva, coexistirán dos fases, una líquida y sólida de naftaleno, de tal forma, para el área debajo de la segunda curva estarán dos fases, la sólida y líquida del p-diclorobenceno. Teniendo estos datos, obtendremos los grados de libertad:

F+2=1+2→F=1

Esto quiere decir que para definir un punto se necesitará la temperatura o la composición a lo largo de la primera curva.

Finalmente podemos decir que el área debajo del punto eutéctico o temperatura eutéctica es un área de dos fases, naftaleno sólido y p-diclorobenceno sólido, y esto se observa por la separación de éstos, por lo tanto como conclusión, podríamos decir que en estado o fase líquida esto compuestos sí son miscibles pero en estado o fase sólida, los compuestos no son miscibles. Podemos entenderlo más claramente en la siguiente gráfica:

13


Curvas de enfriamiento, del componente puro y de la mezcla:Habiendo tabulado ya los datos de temperatura y tiempo en la tabla de datos del presente informe, se graficó en Excel.

Para el componente puro en el tubo 1:

Gráfica N°7.2.2:

14

0 50 100 150 200 250 300 35050

51

52

53

54

55

56

57

58

Curva de Enfriamiento Tubo 1 (T°C vs ti empo)

Tiempo (seg)

Tem

pera

tura

(°C)


Gráfico N°7.2.3:

0 50 100 150 200 250 300 350 400 45044

45

46

47

48

49

50

51

52

Curva de Enfriamiento Tubo 2 (T°C vs ti empo)

Tiempo (seg)

Tem

pera

tura

(°C)

Del diagrama de fases, determinación del punto eutéctico y a la vez la temperatura y composición de dicho punto.

El punto eutéctico puede definirse como la máxima temperatura a la que puede producirse la mayor cristalización del solvente y soluto, o también se define como la temperatura más baja a la cual puede fundir una mezcla de sólidos A y B con una composición fija. Por tanto, nuestro punto eutéctico es la intersección de las dos curvas en nuestro diagrama de fases, por tanto, la temperatura del punto eutéctico y las composiciones de los componentes A y B son:

T=31.5 °C X A=0.3553 X B=0.6447

Mediante la ecuación (7) se calcula la solubilidad del naftaleno (fracción molar teórica en la mezcla), para el rango de temperaturas observadas, entre el punto de cristalización del naftaleno y el punto eutéctico.

log ( X A )=−932.03T

−13.241 log (T )+0.03302T−2.3382x 10−5T2+27.5264

Reemplazando las temperaturas en °K, tendremos las siguientes composiciones de solubilidad y/o fracciones molares

15


Para T=31.5 °C=304.65 ° KX A=0.3336X B=0.6664

Para T=50.4 ° C=323.55 ° KX A=0.5079X B=0.4921

Para T=58.0 °C=331.15 ° KX A=0.5947X B=0.4053

Para T=71.7 ° C=344.85° KX A=0.7786X B=0.2214

Para T=80.5 ° C=323.55° KX A=0.9164X B=0.0836

Mediante la ecuación (6) repetiremos el mismo procedimiento que el enunciado anterior, pero esta vez para el p-diclorobenceno (B).

log (XB)=2239.9

T+47.343 log (T )−0.03302T−115.0924

Reemplazando las temperaturas en °K, tendremos las siguientes composiciones de solubilidad y/o fracciones molares

Para T=52.7 ° C=325.85° KX B=0.9905X A=0.0095

Para T=46.5 ° C=319.65 ° KX B=0.8688X A=0.1312

Para T=42.7 ° C=315.85 ° KX B=0.7995X A=0.2005

Para T=31.5 °C=304.65 ° KX B=0.6181X A=0.3819

Cálculo del calor latente de fusión de los componentes puros en sus puntos de fusión observados. Calculo de los valores teóricos correspondientes.

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Tubo 1, para el p-diclorobenceno (p-C6H4Cl2):

∆ H=−10250+94.07T−0.1511T 2 cal /mol

Reemplazando para el Calor Latente Experimental, donde T=52.7 ° C=325.85° K :

∆ H=−10250+94.07 (325.85)−0.1511(325.85)2cal /mol

∆ H=4359.18cal /mol

Reemplazando para el Calor Latente Teórico, donde T=54 ° C=327.15 ° K :

∆ H=−10250+94.07 (327.15)−0.1511(327.15)2cal /mol

∆ H=4353.20cal /mol

Tubo 8, para el naftaleno (C10H8):

∆ H=4265−26.31T +0.1525T 2−0.000214T 3 cal /mol

Reemplazando para el Calor Latente Experimental, donde T=80.5 ° C=353.65° K :

∆ H=4265−26.31(353.65)+0.1525(353.65)2−0.000214(353.65)3 cal /mol

∆ H=4568.08cal /mol

Reemplazando para el Calor Latente Teórico, donde T=80.0 ° C=353.15° K :

∆ H=4265−26.31(353.15)+0.1525(353.15)2−0.000214(353.15)3 cal /mol

∆ H=4567.43cal /mol

Determinación del número de grados de libertad en el punto eutéctico usando las ecuaciones (1) o (2). Mediante esta ecuación:

F+P=C+1

En el punto eutéctico coexisten tres fases (P), dos componentes (C), por lo tanto reemplazando, tendremos:

F+3=2+1→F=0

Comparación de los valores teóricos con los experimentales:

Primero calcularemos los % de error de las composiciones o fracciones molares teóricas con las experimentales desde el tubo 1 hasta el 8, desde su punto de cristalización hasta el punto eutéctico para cada componente.

17


Para el p-diclorobenceno (B):

- Tubo 1:

%Error=|0.9905−1.0000.9905 |x100=0.959%- Tubo 2:

%Error=|0.8688−0.87890.8688 |x100=1.151%- Tubo 3:

%Error=|0.7995−0.81320.7995 |x 100=1.713%- Tubo 4:

%Error=|0.6181−0.64470.6181 |x100=4.303%Para el naftaleno (A):

- Tubo 5:

%Error=|0.5079−0.53450.5079 |x100=5.237%- Tubo 6:

%Error=|0.5947−0.67220.5947 |x100=13.031%- Tubo 7:

%Error=|0.7786−0.85170.7786 |x100=9.388%- Tubo 8:

%Error=|0.9164−1.0000.9164 |x100=9.122% Porcentaje de Error en el punto eutéctico de las fracciones molares de cada

componente:

Para el p-diclorobenceno (B):

%Error=|0.6664−0.64470.6664 |x 100=3.256%Para el naftaleno (A):

%Error=|0.3336−0.35530.3336 |x100=6.504% Porcentaje de error de las temperaturas teórica y experimental en el punto eutéctico:

18


%Error=|32 °C−31.5 ° C32° C |x100=1.562%

Porcentaje de error del calor latente de fusión teórico y experimental para los componentes puros e los tubos 1 y 8, p-diclorobenceno y naftaleno respectivamente.

- P-diclorobenceno (B):

%Error=|4353.20cal /mol−4359.18cal /mol4353.20cal /mol |x 100=0.137%- Naftaleno (A):

%Error=|4567.43cal /mol−4568.08cal /mol4567.43 cal /mol |x 100=0.014%

VIII. TABLA DE RESULTADOS

Tabla N°8.1: Fracciones molares de A y B, temperaturas de cristalización

Tubo XA(exp) XB(exp) XA(teó.) XB(teó.)Temp.

Cristalización Exp. (°C)

Temp. Cristalización

Teó. (°C)1 0.0000 1.0000 0.0095 0.9905 52.7 54.0

2 0.1211 0.8789 0.1312 0.8688 46.5 47.0

3 0.1868 0.8132 0.2005 0.7995 42.7 43.0

4 0.3553 0.6447 0.3819 0.6181 31.5 32.0

19


5 0.5345 0.4655 0.5079 0.4921 50.4 48.0

6 0.6722 0.3278 0.5947 0.4053 58.0 58.0

7 0.8512 0.1483 0.7786 0.2214 71.7 72.0

8 1.0000 0.0000 0.9164 0.0836 80.5 80.0

Tabla N°8.2: Porcentaje de error en fracciones molares y temperaturas de cristalización

Tubo%Error Fracción

Molar

%Error Temperatura Cristalización

1 0.959 2.407

2 1.151 1.064

3 1.713 0.697

4 4.303 1.562

5 5.237 5.000

6 13.031 0.000

7 9.388 0.416

8 9.122 0.625

Tabla N°8.3: Punto eutéctico

T°C (Exp.) T°C (Teó) XA(exp) XB(exp) XA(teó.) XB(teó.)

Punto Eutéctico

31.5 32 0.3553 0.6447 0.3336 0.6664

Tabla N°8.4: Error del punto eutéctico

%Error Temperaturas %Error XA %Error XB

Punto Eutéctico 1.562 6.504 3.256

Tabla N°8.5: Calor latente de fusión y error

Calor Latente Fusión Teórico (cal/mol)

Calor Latente Fusión Experimental

(cal/mol)%Error

Naftaleno (A) 4567.43 4568.08 0.014

p-diclorobenceno

(B)4353.20 4359.18 0.137

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IX. DISCUSION DE RESULTADOS

Se observa que en el cálculo de las fracciones molares teóricas y experimentales hay un porcentaje de error. Esto se debe a que al calcular la fracción molar experimental se hace uso de las siguientes fórmulas

log ( X A )=−932.03T

−13.241 log (T )+0.03302T−2.3382x 10−5T2+27.5264

log (XB)=2239.9

T+47.343 log (T )−0.03302T−115.0924

Las cuales dependen de la temperatura que se observa, y por falta de práctica del que realiza el experimento no registra la temperatura adecuada, causando errores en los resultados.

Al realizar el diagrama de fases se determina que el punto eutéctico experimental el cual es 31.5° experimentalmente, de manera teórica nuestro punto eutéctico es 32° teniendo un % de error de 1.562. En este punto coexisten 3 fases en equilibrio: Naftaleno sólido, p-diclorobenceno sólido y líquido a presión constante.

De las gráficas de curva de enfriamiento se obtuvo que de la muestra pura de p-diclorobenceno un descenso de la temperatura hasta que permaneció constante cerca de los 52.7 °C lo que indica que en este punto empezó la cristalización del p-diclorobenceno , esta temperatura permaneció constante entre los 230-250 segundos hasta que cristalizo en su totalidad. Mientras que para la muestra en el tubo dos que es un mezcla se observó que la temperatura se mantuvo constante a 46.5 °C entre los 380-410 segundos hasta su cristalización total.

Los grados de libertad del punto eutéctico, son iguales a cero, lo que indica que este punto, es invariable, es decir que el equilibrio de las tres fases fija a la temperatura del sistema y ninguna variable puede cambiar sin reducir el número de fases presentes.

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X. CONCLUSIONES

Respecto al diagrama de fases de un sistema binario, en la gráfica se observa que estas convergen en un punto llamado punto eutéctico, en dicho punto eutéctico se tiene que:

o el valor teórico de la temperatura en el punto eutéctico es de 32°C y

experimentalmente es de 31.5°C teniendo un % de error de 1.562 % o el valor teórico de la composición del Naftaleno en dicho punto es de

Xa=0.336 y experimentalmente tenemos Xa=0.3553 teniendo un % de error de 6.504%

o el valor teórico de la composición del p-diclorobenceno en dicho punto es de

Xb=0.6664 y experimentalmente tenemos Xb=0.6447 teniendo un % de error de 3.256%

Se calculó el calor latente de fusión de los compuestos puros siendo para el:o naftaleno el valor teórico de 4567.43 cal/mol y experimentalmente de

4568.08 cal/mol presentando un % de error de 0.014 o p-diclorobenceno el valor teórico de 4353.20 cal/mol y experimentalmente

de 4359.18 cal/mol con un % de error de 0.137

Se calculó también las composiciones de los componentes en los diferentes tubos tanto experimentalmente como teóricamente (Ver Tabla N° 8.2 ) y se observó un % error promedio en las fracciones molares de 5.613%

En el cálculo de la temperatura de cristalización de los diferentes sistemas se tenía una temperatura teórica y se calculó la experimental (Ver Tabla N° 8.2 ) y se obtuvo un % de error promedio de 1.4714 %

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XI. RECOMENDACIONES

Limpiar bien el agitador pequeño debido a que cada vez que comienza a critalizar cada muestra, parte de ella queda impregnada en el agitador pudiendo causar contaminación a las otras muestras.

Agitar constantemente el baño para que no haya un choque térmico por las diferencias de temperatura y de esta manera se mantiene un descenso de temperatura homogéneo

Observar bien cuando empieza a cristalizar, primero se vuelve turbio y luego cristaliza, tomar la temperatura cuando la muestra se pone turbia.

Para el procedimiento de la curva de enfriamiento , tomar la muestra cuyo punto te cristalización este más próximo al teórico.

XII. CUESTIONARIO

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¿Qué es un diagrama de fases? ¿Cuál es su importancia?

Los diagramas de fase son representaciones gráficas de cuales fases están presentes en un sistema material en función de la temperatura, la presión y la composición. Son representaciones gráficas de las condiciones termodinámicas de equilibrio. El estado de equilibrio de un sistema es aquel en el cual sus propiedades no cambian con el tiempo, a menos que se ejerza una alteración de la temperatura, la presión o la composición, o la aplicación de fuerzas externas de tipo eléctrico, magnético, etc. La base de todo el trabajo sobre los diagramas de equilibrio es la regla de fases de Willard Gibbs. El diagrama, también conocido como diagrama de fase o diagrama de equilibrio es esencialmente una expresión gráfica de la regla de fases y aquí radica su importancia pues la regla de fases es abstracto y el diagrama nos permite analizar y entender mediante una gráfica las composiciones y comportamiento que sufre un sistema en relación a la temperatura y composición de una mezcla de dos componentes

¿Qué entiende usted por un sistema eutéctico simple?

Un sistema eutéctico simple es aquel en donde los componentes son completamente miscibles en la fase liquida, pero en las fases solidas están integradas por componentes puros. El área designada por “liquido” corresponde a una sola fase liquida a presión constante.

El tramo AC representa las temperaturas a las que diferentes mezclas liquidas se encuentran en equilibrio entre las mezclas liquidas y B solido y puro.

Las dos curvas AC y BC concurren en el punto C, temperatura eutéctica, a la cual se encuentran en equilibrio solido A puro, solido B puro y líquido. La mezcla de esta composición se denomina mezcla eutéctica

Dado que en C se presentan tres fases coexistentes, se trata de un punto invariable y, si se separa el liquido, la temperatura permanecerá constante hasta que haya cristalizado completamente; solo se formara dos fases solidas, y una vez ocurrido esto podrá disminuir la temperatura.

En un diagrama de punto eutéctico simple, explique la aplicación de la regla de la palanca

La regla de la palanca nos da a conocer la relación del numero de moles de solución de composición b con el numero de moles del solido A es igual a la relación, entre los segmentos de la línea ac y ab .

molesdel liquido decomposocionbmolesde solido A

= longitud aclongitud ab

A menor temperatura, mayor es la cantidad relativa del sólido para una composición global

Un punto con a representa la solución de composición b en equilibrio con el sólido de composición c, esto es A puro.

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XIII. BIBLIOGRAFIA

G. P. Muzzo, «Regla de Fases» de Fisicoquimica.

Perry´s Chemical Engineer´s Handbook, 8th Edition «Apéndice»

http://www.uam.es/docencia/labvfmat/labvfmat/practicas/practica1/gibbs.htm

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Regla de Fases Labo Fiqui II

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