Práctica 2: equilibrio de fases y diagrama de fases del ciclohexano

Facultad de Química

INTEGRANTES: Mejía Salazar Ángela Monserrat Palma Sánchez Yahir Ramos Velázquez Luis Daniel Torralva Becerra Diego
EQUILIBRIO Y CINÉTICA
PRÁCTICA 2: EQUILIBRIO DE FASES Y DIAGRAMA DE FASES DEL CICLOHEXANO

Diagrama de Fases del Ciclohexano
OBJETIVO GENERAL
Interpretar el diagrama de fases de una sustancia pura, construido a partir dedatos de presión y
temperatura obtenidos a través de diferentes métodos.
OBJETIVOS PARTICULARES
a. Comprender la información que proporcionan la regla de las fases de Gibbs y la ecuación de Clausius-Clapeyron.
b. Distinguir los equilibrios entre las diferentes fases (sólido, líquido, vapor).
c. Deducir las propiedades termodinámicas involucradas en la transición de fases.
PROBLEMA:Construir el diagrama de fases del ciclohexano a partir de datos obtenidos en la literatura, experimentales y calculados.

Procedimiento Experimental.
Para obtener el punto triple.
1. Con el material requerido se arma el sistema para llevar a cabo el experimento.
2. Se enciende la bomba de vacío, con ello se observa que la presión de éste sistema
comienza a descender(registrar la presión y la temperatura que se obtiene).
3. Al aumentar la presión el ciclo hexano contenido en el matraz bola comienza a cambiar de
fase, teniendo en ese mismo matraz sólido, líquido y vapor.

Para obtener el equilibrio sólido-líquido.

1. En un vaso de precipitados de 250mL colocar hielo.
2. En un tubo de ensayo verter ciclo hexano aprox. 5mL.
3.Colocar el tubo de ensayo en el vaso de precipitados y dejar qué éste enfríe
a una temperatura de aprox. 6°C.
4. Se observa que se comienzan a formar cristales (solidificar).
5. Registrar las observaciones.

Para obtener el equilibrio líquido vapor.

6. Se ocupa un sistema de destilación simple o fraccionada.
7. Calentar el ciclo hexano y esperar a que sellegue a una temperatura de
equilibrio.
8. Observando que éste comienza a evaporar pasando por el refrigerante.
9. Al salir del refrigerante llega al matraz como líquido dejando impurezas en
el refrigerante.

  | Equilibrio | Proceso | Presión (mmHg) | TEMPERATURA (°C) | TEMPERATURA (K) |
Datos experimentales | S-L | Punto de fusión | 582.79 | 6.5 |279.65 |
| L-V | Punto de ebullición | 582.79 | 72 | 345.15 |
| S-L-V | Punto triple | 38.79 | 6.5 | 279.65 |
Datos teóricos | S-L | Punto de fusión normal | 760 | 6 | 279.15 |
| L-V | Punto de ebullición normal | 760 | 80 | 353.15 |
| Condiciones Críticas |   | 30400 | 280.25 | 553.4 |
Datos calculados | L-V | Evaporación | 398.5 | 66.53233698 | 339.682337 |
| | | 218.5 |49.08408216 | 322.2340822 |
| | | 38.79 | 7.6 | 280.75 |
| S-V | Sublimación | 33.79 | 5.06590404 | 278.215904 |
| | | 28.79 | 2.182007635 | 275.3320076 |
| | | 23.79 | -1.176350751 | 271.9736492 |
  |   |   | 18.79 | -5.218414186 | 267.9315858 |
  |   |   | 8.79 | -17.45456058 | 255.6954394 |
DATOS, CÁLCULOS Y RESULTADOS

ANÁLISIS DE RESULTADOS.

  | Fases(F) | Grados deLibertad(L) | Significado(Seguir en la misma zona) |
Área S,L,V | 1 | 2 | Se puede variar P y T |
Líneas equilibrio | 2 | 1 | Se puede variar P o T |
Punto triple | 3 | 0 | No se puede variar nada |

CONCLUSIONES.

El procedimiento experimental que fue llevado a cabo para la obtención del punto triple del ciclo hexano así como el equilibrio sólido-líquido y líquido-vapor nos muestra que alafectar las condiciones establecidas T o P, la sustancia cambia su estado de agregación en el que se encuentra, al encontrarse éstas en condiciones críticas no se puede distinguir entre líquido y gas por arriba de ésta P y T.
En un diagrama de fases hay líneas que dividen las regiones de sólido, líquido y gas, si el punto que describe el sistema está en la región sólida, la sustancia existe en...