QUIMICA

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA
FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA Y TEXTIL
Área Académica de Ingeniería Química


INFORME N° 1
DIAGRAMA DE FASES DE UN SISTEMA BINARIO
QU- 435 C
Realizado por: Grupo: N°5
Ríos Cruz, Luis Ángel
Romero Gaspar, Raúl Ricardo
Profesor(a) responsable de la práctica:
Ing. Ángel VillonUlloa
Periodo Académico: 2013- 2
Fecha de realización de práctica: 05 / 09 / 2013
Fecha de presentación del informe: 12 / 09 / 2013
Lima – Perú

INDICE

























1. Objetivos
Elaborar el diagrama de fases de la solución de KCl-agua en disoluciones de diferente composición mediante el método de enfriamiento.
Determinar el punto eutéctico de lasolución KCl-agua.
2. Fundamentos teóricos
Dos sustancias A y B miscibles en fase liquida y completamente inmiscibles en fase solida. La mezcla con cantidades arbitrarias de A y B en fase solida origina un sistema monofásico. Como los sólidos de A y B son totalmente inmiscibles entre sí, el enfriamiento de la disolución liquida origina que A o B se congelen. Para el sistema de dos componentes y una solafase el grado de libertad es igual a 3, estas pueden ser temperatura, composición o presión, pero debido a que el sistema se encuentra a presión constante los grados de libertad solo se reduce a igual 2, quedando así solo la temperatura y composición de una de las sustancias.
Para realizar el diagrama de fase primero se tiene que construir curvas de enfriamiento del sistema a diferentescomposiciones.

En la figura adjunta se representa la curva de enfriamiento de una mezcla. En el punto (a) la solución comienza a enfriarse disminuyendo su temperatura a cierta velocidad. En el punto (b) a una cierta temperatura comienza a separarse uno de los componentes casi puro, a medida que el sólido se separa, la composición del líquido se hace más rica con respecto al otro componente disminuyendosu temperatura de fusión. Cuando la solución alcanza la composición eutéctica, el sistema se solidifica como si se tratase de una sola sustancia pura, manteniéndose la temperatura constante (recta c-d).
Dónde: 
Tf* = temperatura de fusión del sólido puro
Tc* = temperatura de congelación del sólido puro
X = fracción molar del sólido 
∆Hfus* = entalpía de fusión del sólido puro
R = constantede los gases ideales
(Referencia: Libro Ira N. Levine, quinta edición)


En la figura 2 se muestra que en el límite de baja temperatura existe una mezcla bifásica del sólido puro A y del sólido puro B, ya que los sólidos son inmiscibles. En el límite de temperatura alta, existe una sola fase formada porla disolución líquida de A y B, ya que ambos son miscibles. Viendo elenfriamiento de unadisolución de A y B, cuya concentración XA, sea cercana a1 (lado derecho del diagrama). Se alcanza una temperatura a la que el disolvente A comienza a congelarse, originando una región de dos fases con el sólido. A en equilibrio con una disolución liquida de A y B Esta curva es la CFGE, en la que se ve el descenso de la temperatura de congelación de B por la presencia de A. La curva DE, de la mismamanera, muestra el descenso del punto de congelación de A por la presencia del soluto B. Si se enfría una solución líquida con XB, 1 cercano a 1, (lado izquierdo de la figura) provocará que la sustancia pura B se congele. Las dos curvas del punto de congelación se interceptan en el punto E. Este punto es llamado punto eutéctico. (Que funde fácilmente).Para conseguir una idea aproximada de la formade las curvas DE y CFGE, seasume la idealidad de las mezclas y se desprecia la dependencia de latemperatura de la entalpía de fusión de A y de B. La ecuación que incluye lasaproximaciones para las curvas es la siguiente, deducida a partir de la ecuación de Clapeyron: lnx= 1Tf*-1Tc*∆Hfus*R
Punto eutéctico
Es el punto donde se forma el primer cristal donde demarca la frontera de la parte...