Ley de Raoult

INSTITUTO POLITECNICO
NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA QUIMICA E
INDUSTRIAS EXTRACTIVAS
Departamento de Ingeniería Química Industrial

Laboratorio de Termodinámica del Equilibrio de Fases

Profa.:

Practica 3
EQUILIBRIO IDEAL – LEY DE RAOULT
Alumnos:

Grupo: 2IM46
Fecha de entrega: 12 / Abril / 2013

OBJETIVOS
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Observar el comportamientos de dossistemas binarios
Construir los diagramas de temperatura y composición del líquido y del
vapor
Comparar con los datos de temperatura y composición obtenidas de la ley
de Raoult.
Ajustar los datos experimentales utilizando dos métodos de solución y
compararlos con los datos experimentales
Determinación experimental de los coeficientes de actividad de los
componentes de una mezcla binariaDeterm9nar las curvas de equilibrio liquido-vapor para mezclas binarias de
líquidos totalmente miscibles
Determinar si las mezclas obedecen a la ley de Raoult o presentan
desviación positiva o negativa

¿COMO SE PRESENTA EL EQUILIBRIO LIQUIDO- VAPOR?

La ley de Raoul es una relación empírica entre la presión de vapor de una
solución y su composición. La presión de vapor de una sustancia esproporcional a su fracción molar. Supongamos que la me3zcla nA moles de
líquido puro A con nB moles del líquido puro B para formar una solución
homogénea.
La presión de vapor delinquido puro A y
la del líquido
puro B, ambas a la misma temperatura de la solución. Entonces la ley de Raoul
establece que:

(

)

(

)

Donde PA y PB son las presiones parciales de A y en el vapor,respectivamente. Algunas soluciones cumplen muy bien la ley de Raolt, pero
muchas muestran grandes desviaciones.
Sin embargo se encuentra que es una ley limite correcta para estas soluciones,
cuando soy muy diluidas es decir
=XA cuando XA = 1.Por lo consiguiente
las reacciones termodinámicas que se obtienen a partir de la ley de Raoult se
denominan soluciones ideales. Analizando entonces. En unadisolución ideal,
presión de vapor depende linealmente de la fraccion ideal de dos
componentes, la disolución frente a su composición en fracción molar a
temperatura constante

De modo que la presión parcial de cada uno de los componentes en el vapor a
una temperatura dada es igual al producto de su fracción molar en el líquido
por la presión de vapor del componente puro por la mismatemperatura. Si el
vapor también se comporta idealmente, la presión parcial de un componente

cualquiera en la fase se vapor será igual al producto de su fracción molar en el
vapor por la presión total.

Esto es para una mezcla binaria:
( )
Donde y1 y y2 son las fracciones molares de los componentes 1 y 2 en la fase
de vapor X1 y X2 son las mimas para la fase liquida P es la presión total yson las presiones de vapor de los componentes puros respectivos a la
temperatura del sistema.
La mayoría de las soluciones liquidas de interés practico no cumplen con LA
LEY DE RAOULT para tratar estas soluciones llamadas reales, en forma
análoga a las soluciones perfectas se introduce el coeficiente de actividad. Sin
embargo para las soluciones en fase vapor el dominio de las presionesmenores a 2 atm puede aceptarse que cumple con la Ley de Dalton. En
consecuencia, para las condiciones de trabajo en la presente experiencia, las
ecuaciones a aplicar son:
( )
donde
son coeficientes de actividad para los componentes (1) y (2)
respectivamente
a partir de estas expresiones se calculara los coeficientes de actividad
determinando el equilibrio de la presión, temperatura y lacomposición de la
fase vapor para diferentes composiciones de la fase liquida.
En la práctica esto significa construir el diagrama del equilibrio de fases T-x a
presión constante o el P-x a temperatura constante. Se debe notar que el
hecho de que los coeficientes de actividad son función de la composición del
sistema como así también de la presión y la temperatura. Trabajando a presión
y...