Equilibrio liq-liq

INTRODUCCIÓN

Diferentes tipos de sistemas Líquido-Líquido
Al poner en contacto dos líquidos que no reaccionan químicamente entre sí, pueden suceder dos cosas:
Ambos líquidos pueden mezclarse totalmente, formando una solución homogénea, independientemente de las cantidades relativas de ambos que intervengan en la mezcla. Este es el caso del agua y el alcohol etílico, por ejemplo, que almezclarse en cualquier proporción, a cualquier temperatura, producen una sola fase líquida. En este caso se dice que los líquidos son “totalmente miscibles”.
La solubilidad de los líquidos puede ser limitada, o sea, pueden ser “parcialmente miscibles”. En este caso, al añadir cantidades crecientes de uno de los componentes al otro, a temperatura constante, inicialmente se forma una soluciónhomogénea hasta que, al alcanzar determinada concentración, la solución se satura y aparece una segunda fase líquida en equilibrio con la primera. En ocasiones la solubilidad mutua de los líquidos es tan baja, como en el caso del mercurio y el agua, que para todos los fines  prácticos pueden considerarse “totalmente inmiscibles”.
En realidad no existe una diferencia esencial entre la miscibilidad total yparcial pues, en general, puede pasarse del segundo al primer tipo variando la temperatura, de modo que líquidos parcialmente miscibles a temperatura ambiente pueden ser totalmente miscibles a mayores temperaturas.1
Equilibrio Líquido-Líquido, parcialmente miscible
Los líquidos que son parcialmente miscibles forman soluciones que están alejadas de la idealidad, así que no se estudianmatemáticamente sino que se hace interpretando los resultados experimentales según la regla de las fases:

Donde se tiene que C (componentes) = 2, P (fases) = 2, y obtenemos que F (grados de libertad) = 2, que pueden definirse como la presión y la temperatura.
Si los líquidos se mezclan solo habrá una fase y solo podrán modificarse independientemente la temperatura y la composición.2
Al representargráficamente el equilibrio entre dos líquidos parcialmente miscibles, se obtiene una gráfica como la presentada en la figura 1.

 



Dicha gráfica es un diagrama T vs. x para el sistema A-B, donde la línea gruesa representa la composición de la mezcla con respecto a la temperatura y es formada por la representación individual de la solubilidad de cada componente. El punto L1representa el límite desolubilidad de A en B, así mismo, el punto L2 representa el límite de solubilidad de B en A. En la región comprendida entre L1 y L2 coexisten dos capas líquidas, llamadas soluciones conjugadas, donde están en equilibrio las capas L1y L2.
Al aumentar la temperatura, aumenta la solubilidad de cada componente en el otro. Las curvas de disolución se unen suavemente a la temperatura superior deconsolución, denominada también temperatura critica de solución, tc. Por encima de tc, A y B son completamente miscibles.
Cualquier punto b por debajo de la curva es el estado de un sistema de dos capas líquidas: L1 de composición l 1, y L2 de composición l 2. La masa relativa de las dos capas está dada por la regla de la palanca, mediante la relación de los segmentos de la línea de unión (l 1- l 2),así:
 
Si se aumenta la temperatura del sistema descrito por b, el punto de estado sigue la línea punteada bb’ y L1 se enriquece de componente 1 (líquido B), mientras que L2 lo hace en liq. B. En el punto b’, desaparece el último vestigio de L2 y el sistema se hace homogéneo.
Lo anterior también se aplica para sistemas en los cuales se observa una temperatura inferior de consolución, tales comolos sistemas trietilamina-agua, y para sistemas en los que se presentan ambas temperaturas de consolución, como el sistema agua-nicotina.3




Objetivos

Objetivo general
Determinar la temperatura de miscibilidad del fenol en agua a diferentes concentraciones.

Objetivos específicos
Desarrollar un diagrama de fases que relacione las variables de concentración y temperatura de...