informes

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA
FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA Y TEXTIL
ÁREA ACADÉMICA DE INGENIERÍA QUÍMICA





INFORME Nº01
DIAGRAMA DE FASES DE UN SISTEMA BINARIO
QU-435 A
Realizado por:
Canto Benites, Sitmary
Capillo Muñoz, Carlos Jesús NOTA DE PRÁCTICA
Profesores encargados de la práctica:
Ing. Teodardo CárdenasPeríodo académico: 2012-I
Fecha de realización de práctica: 28 de marzo
Fecha de presentación de informe: 04 de abril
LIMA-PERÚ
DIAGRAMA DE FASES EN UN SISTEMA BINARIO
1. Objetivo general:
El objetivo general de la primera práctica de laboratorio es aprender a construir un diagrama de fase a partir de las mediciones de temperatura que se realizan a un sistema binario de una solución deKCl en distintas composiciones.
2. Fundamento Teórico:
El efecto de la presión sobre los sólidos y los líquidos es pequeño, y a menos que se esté interesado en fenómenos que ocurran a presiones elevadas, se mantiene P constante a 1 atm y se estudia el diagrama de fases sólido-líquido T-xA.
Miscibilidad en fase líquida e inmiscibilidad en fase sólida: Sean A y B dos sustancias miscibles entodas proporciones en la fase líquida y completamente inmiscibles en fase sólida. La mezcla de cantidades arbitrarias de los líquidos A y B origina un sistema monofásico que es una disolución de A y B. Como los sólidos A y B son completamente insolubles entre sí, el enfriamiento de la disolución líquida de A y B ocasiona que A o B se congelen, abandonando la disolución.
Una forma común de estetipo de diagramas es, donde TA* y TB* son los puntos de congelación de A puro y B puro, el siguiente:














En el límite de baja temperatura, existe una mezcla bifásica del sólido puro A y el sólido puro B, ya que los sólidos son inmiscibles. En el límite de temperatura elevada existe una única fase formada por la disolución líquida de A y B, ya que los líquidos son miscibles.Viendo el enfriamiento de una disolución de A y B cuya concentración xA,l sea cercana a 1 (lado derecho del diagrama). Se alcanza una temperatura a la que el disolvente
A comienza a congelarse, originando una región de dos fases con A sólido en equilibrio con una disolución líquida de A y B. La curva DE da el descenso del punto de congelación de A por la presencia del soluto B. Similarmente, sise enfría una disolución líquida con xB,l cercano a 1 (lado izquierdo del diagrama) provocará que la sustancia B pura se congele, por lo que CFGE es la curva de descenso del punto de congelación de B por el soluto A. Si se enfría una muestra bifásica formada por la disolución y cualquiera de los sólidos, la disolución se congelará completamente originando una mezcla de sólido A y sólido B. Lasdos curvas del punto de congelación se interceptan en el punto E. Para una disolución con xA,l a la izquierda de E, se congelará el sólido B cuando T disminuye; si xA,l está a la derecha de E, será el sólido A el que se congele. El punto E es el punto eutéctico (“que funde con facilidad”). Para los valores T y xA,l correspondientes al punto E, los potenciales químicos de A y B en la disolución soniguales a los de A y B puros, y tanto A como B se congelan cuando se enfría una disolución con la composición eutéctica xA’’’.
La ecuación correspondiente a la zona de la curva DE con xA casi 1 se puede calcular a partir de la ecuación: ∆Tf = - xBR(Tf*)2/∆H fus, A, que es válida para disoluciones muy diluidas. La mayor parte de la curva CFGE con xA muy cercano a 0 se puede calcular con estamisma ecuación intercambiando los índices A y B. Lejos de los extremos de estas líneas se usa la ecuación: ln (yA xA) = ∫ (∆H fus, A(T)/RT2) dTf, P constante.
Para conseguir una idea aproximada de la forma de las curvas DE y CE, se desprecia la dependencia de la temperatura de ∆H fus, A y ∆H fus, B. Las ecuaciones que incluyen aproximaciones para las curvas DE y CE, son:
R ln (xB)= ∆H fus, B...