INFORME REGLA DE FASES
Páginas: 13 (3183 palabras)
Publicado: 10 de mayo de 2015
INDICE
I. INTRODUCCION 3
II. RESUMEN 4
III. FUNDAMENTOS TEORICOS 5
IV. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL 7
V. TABULACION DE DATOS Y RESULTADOS 8
VI. CALCULOS 13
VII. DISCUSION DE RESULTADOS 20
VIII. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 21
IX. APENDICE 22
X. BIBLIOGRAFIA 24
INTRODUCCION
Los materiales en estado sólido existen en muchas formasdiferentes o fases. El número de tales fases puede ser grande incluso para sustancias puras, por ejemplo el hielo puede existir en varias fases sólidas y un metal tan importante como el hierro presenta hasta cuatro fases sólidas.
La regla de fases fue propuesta inicialmente por Willard Gibbs en 1876, donde establece que: F+P = C+2, donde intervienen los grados de libertad (F) y el número decomponentes (C), cuando la temperatura y la presión son las únicas variables aparte de la concentración.
Los diagramas de fases nos permiten entender el comportamiento de estos sistemas; en este caso binarios, los cuales se obtienen graficando la temperatura de solidificación vs fracción molar, en condiciones de equilibrio (enfriamiento lento). Estos diagramas no solo nos permiten entender elcomportamiento de la solución, sino también son utilizados para representar procesos y balances de materia, además de tener una amplia utilidad en la industria, ya sea en destilaciones, precipitaciones, cristalizaciones, etc.
RESUMEN
La experiencia se realizó bajo las siguientes condiciones de laboratorio P= 756 mmHg, T=24°C y con un porcentaje de humedad relativa de 97%.
El objetivo de esta experienciafue determinar experimentalmente el diagrama de fases y la curva de enfriamiento de una mezcla binaria cuyos componentes no se combinan químicamente, no son miscibles en estado sólido, pero son solubles al estado líquido.
Para la determinación del diagrama de fases de una mezcla binaria (Naftaleno QP- p-diclorobenceno QP) se hizo uso de 8 muestras de diferentes composiciones de dicha mezcla TABLA3. Se procede a calentar agua en una vaso de 600mL hasta cerca de su temperatura de ebullición (96-97°C), luego de ello, se coloca en el vaso las muestras de dos en dos empezando por los tubos de mayor temperatura de fusión; paralelamente en otro vaso de 400ml se calienta agua hasta unos 2 o 3°C por encima de la temperatura de cristalización de la TABLA 3. Una vez fundido las muestras, se cambiaal tubo de mayor temperatura de fusión al vaso de 400mL, colocando dentro de este un termómetro y un agitador pequeño, también se coloca un agitador grande dentro del baño de agua; se agita la muestra junto con el baño hasta obtener la temperatura de cristalización la cual se observará con la aparición de un escarcho en el interior del tubo, el mismo procedimiento se realiza para las demásmuestras de la TABLA 3. Mediante el GRÁFICO N° X se determinó el punto eutéctico y la temperatura de 32,1 °C en dicho punto con una composición de XB= 0.645 y XA= 0.355.
Para la determinación de la curva de enfriamiento se selecciona los dos tubos que contienen un solo componente y dos tubos que contengan dos componentes, se elige una temperatura inicial mayor en 3-5°C a la de solidificación observada yse toma datos cada 5 segundos, diferentes a los de cristalización. De la misma forma se repite el procedimiento para los tres tubos restantes y se construye la curva de enfriamiento (GRÁFICO N° Y) con el del componente puro y el de la mezcla binaria.
Se calculó el calor latente de fusión para las muestras de composición pura en sus puntos de fusión observados y se hizo lo mismo para con los datosteóricos. Obteniendo experimentalmente para el diclorobenceno, con un porcentaje de error de 0.29% y para el naftaleno con un porcentaje de error de 0%.
Se concluye que mediante la construcción del diagrama de fases se puede hallar de manera sencilla el punto eutéctico, y las condiciones de temperatura, composición de dicho punto.
Se recomienda el lavado, secado del agitador y termómetro para...
INDICE
I. INTRODUCCION 3
II. RESUMEN 4
III. FUNDAMENTOS TEORICOS 5
IV. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL 7
V. TABULACION DE DATOS Y RESULTADOS 8
VI. CALCULOS 13
VII. DISCUSION DE RESULTADOS 20
VIII. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 21
IX. APENDICE 22
X. BIBLIOGRAFIA 24
INTRODUCCION
Los materiales en estado sólido existen en muchas formasdiferentes o fases. El número de tales fases puede ser grande incluso para sustancias puras, por ejemplo el hielo puede existir en varias fases sólidas y un metal tan importante como el hierro presenta hasta cuatro fases sólidas.
La regla de fases fue propuesta inicialmente por Willard Gibbs en 1876, donde establece que: F+P = C+2, donde intervienen los grados de libertad (F) y el número decomponentes (C), cuando la temperatura y la presión son las únicas variables aparte de la concentración.
Los diagramas de fases nos permiten entender el comportamiento de estos sistemas; en este caso binarios, los cuales se obtienen graficando la temperatura de solidificación vs fracción molar, en condiciones de equilibrio (enfriamiento lento). Estos diagramas no solo nos permiten entender elcomportamiento de la solución, sino también son utilizados para representar procesos y balances de materia, además de tener una amplia utilidad en la industria, ya sea en destilaciones, precipitaciones, cristalizaciones, etc.
RESUMEN
La experiencia se realizó bajo las siguientes condiciones de laboratorio P= 756 mmHg, T=24°C y con un porcentaje de humedad relativa de 97%.
El objetivo de esta experienciafue determinar experimentalmente el diagrama de fases y la curva de enfriamiento de una mezcla binaria cuyos componentes no se combinan químicamente, no son miscibles en estado sólido, pero son solubles al estado líquido.
Para la determinación del diagrama de fases de una mezcla binaria (Naftaleno QP- p-diclorobenceno QP) se hizo uso de 8 muestras de diferentes composiciones de dicha mezcla TABLA3. Se procede a calentar agua en una vaso de 600mL hasta cerca de su temperatura de ebullición (96-97°C), luego de ello, se coloca en el vaso las muestras de dos en dos empezando por los tubos de mayor temperatura de fusión; paralelamente en otro vaso de 400ml se calienta agua hasta unos 2 o 3°C por encima de la temperatura de cristalización de la TABLA 3. Una vez fundido las muestras, se cambiaal tubo de mayor temperatura de fusión al vaso de 400mL, colocando dentro de este un termómetro y un agitador pequeño, también se coloca un agitador grande dentro del baño de agua; se agita la muestra junto con el baño hasta obtener la temperatura de cristalización la cual se observará con la aparición de un escarcho en el interior del tubo, el mismo procedimiento se realiza para las demásmuestras de la TABLA 3. Mediante el GRÁFICO N° X se determinó el punto eutéctico y la temperatura de 32,1 °C en dicho punto con una composición de XB= 0.645 y XA= 0.355.
Para la determinación de la curva de enfriamiento se selecciona los dos tubos que contienen un solo componente y dos tubos que contengan dos componentes, se elige una temperatura inicial mayor en 3-5°C a la de solidificación observada yse toma datos cada 5 segundos, diferentes a los de cristalización. De la misma forma se repite el procedimiento para los tres tubos restantes y se construye la curva de enfriamiento (GRÁFICO N° Y) con el del componente puro y el de la mezcla binaria.
Se calculó el calor latente de fusión para las muestras de composición pura en sus puntos de fusión observados y se hizo lo mismo para con los datosteóricos. Obteniendo experimentalmente para el diclorobenceno, con un porcentaje de error de 0.29% y para el naftaleno con un porcentaje de error de 0%.
Se concluye que mediante la construcción del diagrama de fases se puede hallar de manera sencilla el punto eutéctico, y las condiciones de temperatura, composición de dicho punto.
Se recomienda el lavado, secado del agitador y termómetro para...
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