regla de fases laboratorio.docx

7/26/2019 regla de fases laboratorio.docx

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TABLA DE CONTENIDO

RESUMEN

INTRODUCCION

PRINCIPIOS TERICOS

TABLA DE DATOS

CLCULOS

ANALISIS Y DISCUSIN DE RESULTADOS

CONCLUSIONES

RECOMENDACIONES

BIBLIOGRAFIA

1. RESUMEN


2/22

REGLA DE FASES GRUPO A

El objetivo de est !"#$ti$ es dete"%i&" e'!e"i%e&tl%e&te el di("% de)ses * l $+"v de e&)"i%ie&to de +& %e,$l bi&"i $+*os $o%!o&e&tes &ose $o%bi&& -+.%i$%e&te/

Ls $o&di$io&es de t"bjo so& ls si(+ie&tes0 P"esi1& de 234 %%5(6 +&

Te%!e"t+" de 738C * 5+%edd Reltiv del 9:;

I&i$il%e&te6 se to% l te%!e"t+" de $"istli,$i1& de < %+est"s6 )o"%ds !o"%e,$ls de dive"ss $o%!osi$io&es e& &)tle&o * !=di$lo"obe&$e&o >di$?o eve&to se%&i)iest $o& l !"i$i1& de !"t.$+ls es$"$?ds e& ls !"edes del t+bo dee&s*o@/E& bse estos dtos se "eli, el di("% de )ses !" el siste%>Te%!e"t+" vs/ )"$$i1& %ol" del &)tle&o@6 el $+l !e"%iti"# l +bi$$i1& del !+&toe+t$ti$o >di$?o !+&to se ?ll +& te%!e"t+" de 8C * /4 de )"$$i1& %ol"@/

Poste"io"%e&te6 se $l$+l el $lo" lte&te de )+si1& !" $d %+est" $o&stit+id !o"

+&o de los $o%!o&e&tes !+"os >:34


3/22


El est+dio de los e-+ilib"ios ?ete"o(&eos6 l $oe'iste&$i de di)e"e&tes )se e&

e-+ilib"io6 se e)e$t& i&te"!"et&do s+s !"o!ieddes !"ti" de s+

$o%!o"t%ie&to %ole$+l"6 estos ?& sido est+didos $o& %todos !"ti$+l"es

!" $d e-+ilib"io +s&do di)e"e&tes e$+$io&es $o%o l de Ro+lt6 l de

5e&"* e&t"e ot"s/ El $o&o$i%ie&to del $o%!o"t%ie&to de s1lidos * l.-+idos es

%+* i&$o%!leto !" !e"%iti" l e'!li$$i1& %ole$+l" de los e-+ilib"ios

?ete"o(&eos 6si& e%b"(o es !osible t"t"los desde +& !+&to de vist

+&i)i$do !o" %edio de l "e(l de )ses $o& el $+l el &%e"o de v"ibles -+e

se e&$+e&t" so%etido e& e-+ilib"io ?ete"o(&eo -+e d de)i&ido bjo $ie"ts

$o&di$io&es e'!e"i%e&tles/ L "e(l de )ses )ij el &%e"o de v"ibles

i&de!e&die&tes e& )o"% "bit""i $o& l )i&lidd de des$"ibi" l $o&di$i1& de l

)se/

Los e-+ilib"ios s1lido=l.-+idos so& %+* i%!o"t&tes !o" s+ $o&e'i1& $o& los

!"oble%s de $"istli,$i1& $"$te"i,#&dose !o" l +se&$i de l )se

(seos lo -+e $o&llev -+e "es+lte& !o$o )e$tdos !o" li(e"os $%bios de

!"esi1&/

Los di("%s de )ses se +tili,& %!li%e&te !o"-+e e& ellos es %#s )#$il

e&te&de" el $o%!o"t%ie&to de +& siste% e& e-+ilib"io/ Pe"o de%#s6 estos

di("%s t%bi& se +tili,& !" "e!"ese&t" !"o$esos * "eli," bl&$es de

%te"i/ L "e!"ese&t$i1& de +& %e,$l e& +& di("% !e"%ite )#$il%e&te

dete"%i&" si st se e&$+e&t" e& e-+ilib"io de )se o &o *6 e& $so de se"

)i"%tivo6 $+#les so& s+s )ses e& e-+ilib"io6 ls $o%!osi$io&es de ess )ses

* ls $&tiddes "eltivs de $d +& de ells/


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3. PRINCIPIOS TERICOS

FASE:

Es $+l-+ie" )"$$i1&6 i&$l+*e&do l totlidd6 de +& siste% -+e es ).si$%e&te?o%o(&eo e& s. %is%o * +&ido !o" +& s+!e")i$ie -+e es %e$#&i$%e&te

se!"ble de $+l-+ie" ot" )"$$i1&/ U& )"$$i1& se!"ble !+ede &o )o"%" +&

$+e"!o $o&ti&+o6 $o%o !o" eje%!lo +& l.-+ido dis!e"sdo e& ot"o/

- U& siste% $o%!+esto !o" +& )se es ?o%o(&eo- U& siste% $o%!+esto !o" v"is )ses es ?ete"o(&eo

P" los e)e$tos de l "e(l de ls )ses6 $d )se se $o&side" ?o%o(&e e&

los e-+ilib"ios ?ete"o(&eos/

COMPONENTE:

Co%!o&e&te de +& siste% es el %e&o" &%e"o de $o&stit+*e&tes -+.%i$os

i&de!e&die&te%e&te v"ibles &e$es"io * s+)i$ie&te !" e'!"es" l $o%!osi$i1&

de $d )se !"ese&te e& $+l-+ie" estdo de e-+ilib"io/

GRADO DE LIBERTAD:

Es el &%e"o de v"ibles i&te&sivs -+e !+ede& se" lte"ds

i&de!e&die&te%e&te * "bit""i%e&te si& !"ovo$" l des!"i$i1& o )o"%$i1& de

+& &+ev )se/ "ibles i&te&sivs so& -+ells i&de!e&die&tes de l %s0

!"esi1&6 te%!e"t+" * $o%!osi$i1&/ T%bi& se de)i&e $o& el &%e"o de )$to"es

v"ibles/

CALOR LATENTE

L $&tidd de $lo" &e$es"i !" !"od+$i" +& $%bio de )se se ll% $lo"

lte&teH e'iste& $lo"es lte&tes de s+bli%$i1&6 )+si1& * v!o"i,$i1&/

REGLA DE FASES


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Los ll%dos Di("%s de FseJ "e!"ese&t& ese&$il%e&te +& e'!"esi1&

("#)i$ de l Re(l de ls FsesJ6 l $+l !e"%ite $l$+l" el &%e"o de )ses -+e

!+ede& $oe'isti" e& e-+ilib"io e& $+l-+ie" siste%6 * s+ e'!"esi1& %te%#ti$

est# dd !o"0

P + F = C + 2

Do&de0

C K &%e"o de $o%!o&e&tes del siste%

P K &%e"o de )ses !"ese&tes e& el e-+ilib"io

F K &%e"o de ("dos de libe"td del siste% >v"ibles0 !"esi1&6 te%!e"t+"6

$o%!osi$i1&@/

E& F@ !" siste%s %+lti $o%!o&e&tes e& e-+ilib"io/ El

&%e"o de ("dos de libe"td se dete"%i& !o" l "e(l de ls )ses6 si * solo si el

e-+ilib"io e&t"e ls )ses &o est# i&)l+e&$ido !o" l ("vedd6 )+e",s el$t"i$s o

%(&ti$s * solo se )e$t !o" l te%!e"t+"6 !"esi1& * $o&$e&t"$i1&/ El

&%e"o dos e& l "e(l $o""es!o&de ls v"ibles de te%!e"t+" T * !"esi1& P/

L "e(l de ls )ses se !li$ s1lo estdos de e-+ilib"ios de +& siste% *

"e-+ie"e0

- E-+ilib"io ?o%o(&eo e& $d )se/

- E-+ilib"io ?ete"o(&eo e&t"e ls )ses $oe'iste&tes/


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L "e(l de ls )ses &o de!e&de de l &t+"le, * $&tidd de $o%!o&e&tes o

)ses !"ese&tes6 si&o -+e de!e&de s1lo del &%e"o/ Ade%#s &o d i&)o"%$i1&

$o& "es!e$to l velo$idd de "e$$i1&/ El &%e"o de $o%!o&e&tes %#s dos

>C7@6 "e!"ese&t el &%e"o %#'i%o de )ses -+e !+ede& $oe'isti" l e-+ilib"io6

do&de los ("dos de libe"td >F@ &o !+ede& se" i&)e"io"es $e"o > $o&di$io&es

i&v"i&tes@/

P" est+di" "el$io&es de !+&tos de )+si1& de +& siste% bi&"io6 se $o&side"

-+e l !"esi1& es $o&st&te * -+e el siste% es $o&de&sdo/ P" +& siste% de

dos $o%!o&e&tes de este ti!o6 l "e(l de )ses se "ed+$e 0

P + F = C + 1

El di("% de )ses !" +& siste% bi&"io se obtie&e (")i$&do l te%!e"t+"

de solidi)i$$i1& vs l )"$$i1& %ol"6 +tili,&do ls $+"vs de e&)"i%ie&to de

%e,$ls de $o%!osi$io&es di)e"e&tes/ L "el$i1& e&t"e l sol+bilidd * el !+&to de

$o&(el$i1& de +& $o%!o&e&te e& +& %e,$l bi&"i6 est# dd !o" l si(+ie&te

e$+$i1&0

P" el siste% est+di" l v"i$i1& del $lo" lte&te de )+si1& se(& l

te%!e"t+" bsol+t T6 !" los $o%!o&e&tes !+"os6 est# dd !o" ls si(+ie&tes

e$+$io&es0

p- C6H4C2:


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C1!H" :

P" $l$+l" l )"$$i1& %ol" e& $+l-+ie" !+&to6 se !+ede i&te("" l e$+$i1&

>@ * "ee%!l," el $lo" lte&te de )+si1&6 obte&i&dose !" este siste%0

PUNTO EUT#CTICO:

P+&to e+t$ti$o6 vo$blo -+e de"iv del ("ie(o * -+e -+ie"e de$i" )#$il%e&te

)+sible/ Es l %#'i% te%!e"t+" l -+e !+ede !"od+$i"se l %*o"$"istli,$i1& del solve&te * sol+to6 o t%bi& se de)i&e $o%o l te%!e"t+" %#sbj l $+l !+ede )+&di" +& %e,$l de s1lidos A * B $o& +& $o%!osi$i1& )ij/


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4. TABLA DE DATOS

TABLA 4.1:Condiciones experimentales

PRESIN $%%H&' TEMPERATURA$(C' H. R. $)'

*6 21 ,*

TABLA 4.2: Composicin de muestras

TUBO N(p-C6H4C2$B'

$&'C1!H"$A'

$&'T%p. C/0. $(C'

p

1 1 ! 4

2 12. 1. 4*

3 12. 2. 43

4 12. 6 32

1! 1! 4"6 * 12. "

* 3 1 *2

" ! 1 "!

Cuadro de la gua de laboratorio Fisicoqumica

TABLA 4.3: Datos tericos de los componentes

C%p550P0 7%8

$&9%'

C 5 F80/75$;9%'

C10H8(A ) 12".16 4*43.1*

pC6H4Cl2(B) 14*.!1 433.,2


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TABLA 4.4: Fraccin molar de las muestras, temperatura de cristalizacinexperimental y porcentaje de error (G!F"C# $%&'

TUBO N(


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"! .4 1"! 4.3

,! .2 1,! 4.2

TABLA 4.*:Datos para la cur*a de en+riamiento de la muestra del tubo $%

$0' T $(C' $0' T $(C'

! 3.4 1! 33.*

1! 3.3 16! 33.6

2! 3.2 1*! 33.

3! 3.1 1"! 33.44! 3 1,! 33.3

! 34." 2!! 33.2

6! 34.* 21! 33

*! 34.6 22! 32.,

"! 34. 23! 32."

,! 34.4 24! 32.*

1!! 34.3 2! 32.6

11! 34.2 26! 32.12! 34 2*! 32.4

13! 33., 2"! 32.3

14! 33." 2,! 32.2

TABLA 4.":Fracciones molares tericos y experimentales para el na+taleno

TUBO N( T $(C' L&


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TABLA 4.,:Fracciones molares tericos y experimentales para el p-diclorobenceno

TUBO N( T $(C' L&


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. E?EMPLO DE C@LCULOS

@ Cl$+l&do l )"$$i1& %ol" e'!e"i%e&tl de $d $o%!o&e&te e& $d

%e,$l0

N= W

P .F ., Xi=

Ntotal, Ntotal=Na+Nb

T8 N( 1:

A= C10H8=128 g/mol

B= p-C6H4Cl2= 147 g/mol

NB= Wa

P . F . a= 15

147=0.102NA=

Wb

P . F . b=

0

128=

Ntotal=NB+NA=0.102+0=0.102

XB= NB

Ntotal=

0.102

0.102=1XA=

NA

Ntotal=

0

0.102=0

b@ Co& los dtos de @ $o&st"+i%os el di("% de )ses >!&di$e@A5/0/00 De l ("#)i$ se tie&e& dos $+"vs6 ests se i&te"$e!t& e& +&

!+&to6 e& di$?o !+&to se obse"v -+e el siste% > C10H8 6

pC6H

4Cl

2 @ !"ese&t l te%!e"t+" de $"istli,$i1& de 3:/7 * l

$o%!osi$i1& %ol" de "es!e$to l C10H8 * /7 "es!e$to l

pC6H

4Cl

2 6 debido ests $o&di$io&es este !+&to es ll%do el

punto eutctico.


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$@ Co&st"+$$i1& de ls $+"vs de e&)"i%ie&to del $o%!o&e&te !+"o * de l%e,$l >!&di$e@

d@ Dete"%i&$i1& del !+&to e+t$ti$o >!&di$e@

De l ("#)i$ se obtie&e el !+&to el $+l tie&e T$"istli,$i1&K3:/7 8C6 XA=0

* XB=0.102

e@ Medi&te l e$+$i1&0

logXA=932.03

T 13.241logT+0.0332T2.3382x105 T2+27.5264

Cl$+l"e%os l sol+bilidd del &)tle&o6 !" el "&(o de te%!e"t+"s

obse"vds6 e&t"e el !+&to de $"istli,$i1& del &)tle&o * el !+&to

e+t$ti$o/

- T8 N( 10TK3:/7 8C K72/7

logXA=932.03327.2

13.241log327.2+0.0332x327.22.3382x 105x 327.22+27.5264

logXA= =/74

AK /3:TK3:/78CK72/7@

HB=4353.9181 calmol

?@ Dete"%i&&do el &%e"o de ("dos de libe"td e& el !+&to e+t$ti$o/Medi&te l e$+$i1&0

F+P=C+1

Do&de0


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F K &%e"o de ("dos de libe"td/P K &%e"o de )ses/C K &%e"o de $o%!o&e&tes/

Se sbe -+e e& el !+&to E+t$ti$o $oe'iste& )sesH s1lido=l.-+ido6

s1lido A * s1lido B/ de%#s ?* 7 $o%!o&e&tes/ E&to&$es el ("do de

libe"td es0F P K C F K 7

F K

i@ Co%!"e los vlo"es e'!e"i%e&tles $o& los te1"i$os/

Co%!"&do los vlo"es te1"i$os * e'!e"i%e&tles obte&idos e& (@ se obtie&e lossi(+ie&tes !o"$e&tjes de e""o"0

%Error=tericoexperimental

terico x100

;E""o" >$lo" lte&te de )+si1& del &)tle&o@ K / ;;E""o" >$lo" lte&te de )+si1& del &)tle&o@ K /7 ;


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6. DISCUSIN DE RESULTADOS

Ls te%!e"t+"s ?llds e'!e"i%e&tl%e&te )+e"o& %+* $e"$&s lste1"i$s si obt+vi%os +& !o"$e&tje de e""o" bjo6 $o& ello $o&st"+i%os&+est"o di("% de )ses * ?ll%os el !+&to e+t$ti$o e'!e"i%e&tl/

Se !+ede obse"v" e& el di("% de )ses > &)tle&o = !=di$lo"obe&$e&o @el !+&to e+t$ti$o >Te+t$ti$K 8C * &)tle&oK /2 @ 6 $oe'iste& )ses e&e-+ilib"io 0 N)tle&o s1lido 6 !=di$lo"obe&$e&o s1lido * l disol+$i1& H todo elsiste% !"esi1& $o&st&te > * -+e e& todo %o%e&to e& el lbo"to"iot"bj%os l e'!e"ie&$i !"esi1& $o&st&te @/ Co%!"&do $o& los vlo"este1"i$os del !+&to e+t$ti$o los !o"$e&tjes de e""o" so& %.&i%os/

T%bi& se !+ede obse"v" e& el di("% de )ses >&)tle&o Q !=di$lo"obe&$e&o@ -+e l te%!e"t+" de )+si1& del !=di$lo"obe&$e&o es %e&o"

-+e l del &)tle&o/

E& l dete"%i&$i1& de ls $+"v de e&)"i%ie&to !" el $o%!o&e&te !+"o e&este $so el &)tle&o6 %edid -+e $"istli,b l %+est" l te%!e"t+"dis%i&+i ?st +& !+&to -+e s+bio * bjo l te%!e"t+" !" l+e(o%&te&e"se $o&st&te e&


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te%!e"t+" de $"istli,$i1& v de!e&de" de l $o%!osi$i1& de $d%+est"/

Los $o%!o&e&tes $o& los -+e se t"bj1 so& %is$ibles e& estdo l.-+ido *solido !o"-+e obse"v%os e& estdo s1lido +& )se * estdo l.-+ido +& )se/

E& l di("% de )ses >&)tle&o = !=di$lo"obe&$e&o@ $o&$l+i%os -+e el !=di$lo"obe&$e&o tie&e %e&o" !"esi1& de v!o" !o" ello es el $o%!o&e&te %#svol#til esto se debe s+ %e&o" te%!e"t+" de )+si1&/

E& los $o%!o&e&tes !+"os $+&do dete"%i&%os s+ $+"v de e&)"i%ie&to estlle(" se" $o&st&te/ E& $%bio e& +& %e,$l l te%!e"t+" dis%i&+i"#!" l+e(o +%e&t" * &+ev%e&te des$e&de"6 se )o"%"# +& es!e$ie dees$le"/

Se obt+vo !o"$e&tjes de e""o" bjos esto !+do se" !o"-+e se t"bj1$+iddos%e&te * se $o&t%i&o l %+est" de los t+bos $o& el te"%1%et"o+tili,do !o"-+e e& $d $so estb li%!io * se$o/

". RECOMENDACIONES

- Al %o%e&to de %edi" l te%!e"t+" de $d +&o de los t+bos debe%os

-+it" l %+est" -+e -+ed i%!"e(&d e& el te"%1%et"o !" l+e(o "e$i&!s" l %edi$i1& de l te%!e"t+" del si(+ie&te6 * -+e si&o eli%i&%os


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l %+est" i%!"e(&d est"e%os $o&t%i&&do los de%#s t+bos * esto$o&llev". +& e""o" e& el $#l$+lo/

- Al %o%e&to de %edi" el tie%!o !" l "eli,$i1& de ls $+"vs de

e&)"i%ie&to debe%os te&e" $+iddo l %o%e&to de to%" l te%!e"t+" e&

i&te"vlos de se(+&dos * -+e si &o lo ?$e%os $o& el debido $+iddo&os $o&llev". l e""o"/

- A(it" le&t%e&te * de %&e" ?o%o(&e l sol+$i1& de $d t+bo

dete"%i&" !" -+e se d +& des$e&so de te%!e"t+" ?o%o(&eo/

- Lv" bie& el te"%1%et"o !" l %edi$i1& de l te%!e"t+" de l si(+ie&te

%+est"/

,. BIBLIOGRAFA

C?&(6 R*%o&d >7@ +.%i$ >vedi$i1&@ M'i$o0 Ed/ M$G" 5ill

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Ed/ Us!6 !#(s/ 3


19/22


1!.AP#NDICE

// C+estio&"io

1. 8 0 85 /&% 00 C8 0 08 /%p5;/

El di("% de )ses %+est" ls !"o!ieddes de l s+st&$i6 te%!e"t+"

de )+si1&6 de eb+lli$i1&6 !+&tos de t"&si$i1& * !+&tos t"i!les/ Cd !+&to del

di("% de )ses "e!"ese&t +& estdo del siste%6 ddo -+e estble$e

vlo"es de te%!e"t+" * !"esi1&/


20/22


Ls l.&es e& el di("% de )ses lo divide& e& "e(io&es %"$ds0 S1lido6

l.-+ido6 (s/ Si el !+&to -+e des$"ibe el siste% se e&$+e&t" e& l "e(i1&

s1lid6 l s+st&$i e'iste $o%o s1lido6 si el !+&to $e e& l "e(i1& l.-+id l

s+st&$i e'iste $o%o l.-+ido !e"o si el !+&to se e&$+e&t" sob"e +& l.&e

e'iste $o%o l.-+ido * v!o" e& e-+ilib"io/

El di("% de )ses es i%!o"t&te !o"-+e !e"%ite &li," * e&te&de"

%edi&te +& ("#)i$ ls $o%!osi$io&es * $o%!o"t%ie&to -+e s+)"e +&

siste% e& "el$i1& l te%!e"t+" * $o%!osi$i1& de +& %e,$l de dos

$o%!o&e&tes/

2. 8 5/5 80 p 85 0/0% p85 8;/; 0/%p

Es +& !+&to i&v"i&te >te%!e"t+"@6 es el siste% e& el $+l +& "e%o$i1&

del $lo" !"ovo$ +& des!"i$i1& de l )se l.-+id si& $%bio de

te%!e"t+"/ L $o%!osi$i1& e+t$ti$ es -+ell $o%bi&$i1& de

$o%!o&e&tes de +& siste% %.&i%o -+e tie&e el %#s bjo !+&to de )+si1&

-+e $+l-+ie" ot" "el$i1& de $o%!o&e&tes * est# e& l i&te"se$$i1& de dos

$+"vs de sol+bilidd e& +& siste% bi&"io/

3. E5 85 /&% p85 8;/; 0/%p p/8 p/;;/75

& p5;.

L "e(l de l !l&$ es +sd !" dete"%i&" ls $&tiddes !"ese&tes de

l.-+ido * v!o"/ L ded+$$i1& de l "e(l de l !l&$ de!e&de s1lo de +&

bl&$e de %s6 es v#lid !" $l$+l" ls $&tiddes "eltivs de ls dos)ses !"ese&tes e& $+l-+ie" "e(i1& bi)#si$ de +& siste% de dos

$o%!o&e&tes/

Se(& l "e(l de l !l&$6 l "el$i1& de &%e"o de %oles de l sol+$i1&

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E.A.P. DE INGENIERA GEOLOGICA

LABORATORIO DE FISICOUMICA

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