Operaciones unitarias

Instituto Tecnológico de la Laguna

LABORATORIO INTEGRAL II

Por:
Aranzazú Guadalupe Hernández Martínez

No. de control: 07131093

VII Semestre
Ingeniería Química

Catedrático: Ing. María de la Luz Hernández Antuna

Octubre de 2010
OBJETIVO:

Dado un par de líquidos poco miscibles entre si y un soluto común entre ambos, obtener un coeficiente de distribución.EQUIPO:

* 1 pipeta volumétrica de 25 ml
* 1 bureta graduada de 50 ml
* 3 matraz erlenmeyer de 125 ml
* 3 embudos de separación 150 ml
* 2 vasos de precipitados de 100 ml
* 1 matraz volumétrico de 250 ml
* Balanza analítica
* Parrilla eléctrica

SUSTANCIAS:

* Agua destilada.
* Benceno.
* Acido benzoico.
* Hidróxido de sodio (solución 0.05 M)
*Fenolftaleína.

PROCEDIMIENTO:

1. Es recomendable utilizar agua libre de CO2 (esta se puede obtener al hervir vigorosamente un volumen de agua, y tapando el recipiente que lo contenga hasta estabilizarse. Se colocan 25 ml de agua y 25 ml de benceno en cada uno de los embudos de separación, estos se enumeran y se les agregan 1.1, 1.5 y 1.9 gr de acido benzoico, respectivamente pesados en labalanza analítica.
2. Se cierran con su tapón esmerilado (o teflón) y se agitan durante 15 minutos tomando por el cuello a los embudos para evitar que se comunique calor por medio de las manos a cada mezcla.
3. Interrumpa un par de veces la agitación e invierta el embudo de tal manera que sea posible expulsar la presión del interior de cada embudo, abriendo la válvula.
4. Después dela agitación de cada mezcla se colocan los embudos sobre anillos de fierro, para que reposen por unos minutos, al punto de que se observe una separación de fases perfectamente definidas.
5. Ahora con precaución separe ambas fases procurando, hasta donde sea posible, que estas queden libres una de otro disolvente.
6. Se toman dos mililitros de la fase orgánica del primer embudo y se pone enun matraz erlenmeyer de 125 ml agregando 25 ml de agua destilada libre de CO2, esta mezcla se hierve por un rato con el fin de eliminar el benceno, se deja enfriar y se agrega una gota de fenolftaleína, titulando con NaOH 0.05 M. Se repite la operación anterior con los embudos 2 y 3.
7. Se toma una alícuota de 5 ml de fase acuosa de cada embudo y se colocan en matraces erlenmeyer de 125 mlagregando una gota de fenolftaleína y titulando con NaOH 0.05 molar.
8. Todos los análisis se hacen por duplicado. Suponer que los dos líquidos (agua y benceno) son completamente inmiscibles entre sí.

DIAGRAMA:





REPORTE:

1. Reporte del fundamento teórico

Ley de distribución de Nernst
La ley de distribución de Nernst o ley de reparto es una generalizaciónque gobierna la distribución de un soluto entre dos solventes inmiscibles.[] La ley fue propuesta en 1931 por Walther Nernst, que estudió la distribución de numerosos solutos en diversos disolventes.
En su enunciado más general afirma que cuando se reparte una cantidad determinada de soluto entre dos disolventes inmiscibles, se alcanza un estado de equilibrio en el que tanto el potencial químicocomo la fugacidad del soluto es el mismo en las dos fases.
Por lo tanto, si considerados dos disolventes «A» y «B» que forman dos fases separadas cuando están en contacto y suponemos que una pequeña cantidad de soluto «i» se disuelven en ambas fases formando dos disoluciones ideales en equilibrio, el cociente de fracciones molares del soluto en las dos fases se puede expresar así:[]

Donde x esla fracción molar del soluto en cada disolvente, μ la fugacidad, R la constante universal de los gases ideales y N el coeficiente de distribución o de reparto, que depende de T, la temperatura y de P, la presión. Por otra parte, si las disoluciones son lo suficientemente diluidas, este coeficiente puede hallarse a partir de las constantes de la ley de Henry para «i» en los disolventes «A» y...