EQUILIBRIO LIQUIDO-VAPOR DE UNA SOLUCIÓN NO IDEAL A BAJA PRESIÓN

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA QUIMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

LABORATORIO DE TERMODINAMICA
DEL EQUILIBRIO DE FASES

PRACTICA N.4

EQUILIBRIO LIQUIDO-VAPOR DE UNA SOLUCIÓN NO IDEAL A BAJA PRESIÓN

ALUMNO; MIRANDA JIMENEZ RAFAEL
GRUPO: 2IM41

MAESTRA: LOPEZ MERIDA EVA



OBJETIVOS
Preparar soluciones formadas por cloroformo, como compuesto 1 ypor metanol como compuesto 2
Medir la temperatura de burbuja a cada una de las soluciones, al igual que la composición de los vapores, a presión atmosférica
A partir de los datos experimentales, determinar el coeficiente de actividad (gamma) de cada componente en cada solución
Investigar el modelo de solución, Margules o Van Laar, dependiendo el que se ajuste al sistema
Comprobar el puntoanterior por medio de cálculos, realizando la comparación teórica y experimental




INTRODUCCION
La estimación del Equilibrio Líquido Vapor ELV en mezclas multi componentes es uno de los aspectos de interés para la ingeniería química y de procesos, ya que aporta información importante para el diseño de equipos de separación y especialmente de destilación. Aplicando el concepto de fugacidadespara los componentes en mezcla, y utilizándolo respectivamente para fase líquida y fase vapor, se obtiene al equilibrio una expresión que relaciona ambas fases en términos de los coeficientes Gama para el líquido y Phi para el vapor. Se presenta una rutina para el cálculo de los coeficientes de fugacidad en la fase vapor y se desarrolla una expresión para evaluar las condiciones del ELV.El coeficiente de actividad es un número que expresa el factor de actividad química de una sustancia en su concentración molar. Se designa normalmente con la letra griega  (gamma).
La concentración medida de una sustancia no puede ser un indicador preciso de su eficacia química como se representa por la ecuación de una reacción particular; en dados casos, la actividad es calculada al multiplicar laconcentración por el coeficiente de actividad.
Si una solución consta de dos líquidos volátiles, el coeficiente de actividad, , está dado por:


y la actividad,  por :

Para una solución que contiene dos líquidos volátiles y para la cual no es posible variar la fracción molar de ambos componentes gaseosa, el coeficiente de actividad está dado por () y el soluto por:

donde  la constante de Henry,es el valor de la intersección en  de una curva  en función de . Aunque los valores de  por () y () difieren, siempre y cuando se use para la sustancia el mismo estado estándar mediante un cálculo, el resultado final no cambiará. Si se conoce la actividad del solvente en una escala de concentraciones y la actividad del soluto en una de estas concentraciones, se puede usar la ecuación deGibbs-Duhem () de la forma


para determinar el valor de la actividad del soluto en otra concentración haciendo una integración de la curva  en función de 

La estimación de las constantes para el Modelo de Margules a partir de datos
experimentales lo ilustran adecuadamente Smith, van Ness y Abbott en su texto. Utilizan
los valores calculados de la Energía de Gibbs en Exceso en mezclas no ideales(exactamente correlacionan GE/RTx1x2 versus x1) y realizan un ajuste lineal para obtener en los extremos de la gráfica ambas constantes del modelo. Para mejorar el ajuste de datos es conveniente no tomar en cuenta algunos puntos experimentales, especialmente en los extremos de la gráfica, consiguiéndose de esta forma correlaciones adecuadas.

Azeótropo
Un azeótropo (o mezcla azeotrópica) esuna mezcla líquida de dos o más Compuestos químicos que hierven a temperatura constante y que se comportan como si estuviesen formadas por un solo componente.
Un azeótropo, puede hervir a una temperatura superior, intermedia o inferior a la de los constituyentes de la mezcla, permaneciendo el líquido con la misma composición inicial, al igual que el vapor, por lo que no es posible separarlos...