Regla de fases

INDICE

I. Introducción 2

II. Resumen 3

III. Principios Teóricos 4

IV. Procedimiento experimental 8

V. Tablas de datos y resultados 9

VI. Ejemplo de cálculos 15

VII. Análisis y discusión de resultados 19

VIII. Conclusiones 20

IX. Recomendaciones 21

X. Bibliografía 22

XI. Apéndice: Cuestionario 23Gráficas 26

INTRODUCCIÓN

Los equilibrios entre fases pueden corresponder a los más variados tipos de sistemas heterogéneos, el comportamiento de estos sistemas en equilibrio se estudia por medio de gráficos que se conocen como diagramas de fase en función de magnitudes como la concentración de las disoluciones, la temperatura y la presión.

Los diagramas de fases se utilizan ampliamenteporque en ellos es más fácil entender el comportamiento de un sistema en equilibrio. Pero además, estos diagramas también se utilizan para representar procesos y realizar balances de materia. La representación de una mezcla en un diagrama permite fácilmente determinar si ésta se encuentra en equilibrio de fase o no y, en caso de ser afirmativo, cuáles son sus fases en equilibrio, las composicionesde esas fases y las cantidades relativas de cada una de ellas.

En este informe se explicara el diagrama de fase de un sistema de fases condensadas. Para este tipo de sistemas, el efecto de la presión es mínimo y a menos que se esté interesado en fenómenos de presiones altas, se puede mantener la presión fija a 1atm y examinar los efectos de temperatura y composición.

RESUMEN

El presenteinforme tiene como objetivo determinar el diagrama de fase para un sistema condensado binario y las curvas de enfriamiento para un componente puro como también para la mezcla binaria. Los componentes de la mezcla binaria usada en esta experiencia son el naftaleno (C10H8) y el p-diclorobenceno (p-C6H4Cl2). Las condiciones del laboratorio fueron una temperatura de 23°C, 756 mmHg y a una humedadrelativa de 94%.
El diagrama de fase se obtiene experimentalmente determinando las temperaturas de cristalización de varias mezclas liquidas y representándolos frente a las composiciones del naftaleno y del p-diclorobenceno. En este diagrama se observa la concurrencia de dos curvas de solubilidad (del naftaleno y del p-diclorobenceno) en un punto, el cual es denominado punto eutéctico experimentalque tiene una temperatura de 30.4 y una composición de 0.39 para el naftaleno y 0.61 para el p-diclorobenceno ; los cuales tienen porcentajes de error de 4% y 2.4% respectivamente. En este punto eutéctico el sólido del naftaleno y del p-diclorobenceno puro con el líquido se encuentran en equilibrio. Los calores latentes experimentales (∆Hexp) de los componentes puros son, 9663.9 cal/mol para elnaftaleno y 4355.6 cal/mol para el p-diclorobenceno con un porcentaje de error 0.34% y 0.06% respectivamente.
La curva de enfriamiento se determinó para el p-diclorobenceno puro y la mezcla binaria del tubo n°5 a través de las temperaturas de cristalización frente al tiempo, el cual se tomó cada 10 segundos. En la curva de enfriamiento de la sustancia pura se obtuvo una temperatura decristalización 53.55 con un error de 0.93% frente al valor teórico. Esta temperatura se obtiene cuando se forma la meseta en la curva, el cual se da porque coexisten las dos fases (sólido y líquido). Finalmente en la curva de la mezcla binaria obtenemos una temperatura eutéctica de 30.4, la cual debe ser la misma que la hallada en el diagrama de fase. En esta curva podemos observar que la meseta formadaes la detención eutéctica, en este intervalo el sistema sede calor proporcional a la cantidad de la mezcla eutéctica.
Podemos concluir que la regla de fases nos ayudará a determinar la variable que describe el sistema y que el punto eutéctico es invariable pues coexisten las tres fases.

La recomendación más importante que se debe de tener en cuenta a la hora de hacer el experimento es el...