Sistemas de tres componentes

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Universidad de Santiago de Chile
Departamento de Ingeniería Química
Ingeniería Ejecución Química
Principio de los Procesos Químicos II

LABORATORIO Nº 4

SISTEMA DE TRES COMPONENTES

INTRODUCCIÓN

Para dar inicio a esta experiencia, es necesario tener bien en claro que es y en qué consiste la Regla de Fases de Gibb: Es aquella que nos define los grados de libertad que posee elsistema dependiendo del tipo de variables que consideremos. Establece la siguiente relación:
F = C - P + 2
  Donde
F: Número de grados de libertad
C: Número de Componentes
P: Número de fases presentes
2: Número de variables de estado del sistema (temperatura y presión)

La aplicación de ésta en un sistema de tres componentes como el que se realizará acontinuación, nos deja entre ver que como máximo podríamos obtener 4 grados de libertad contenidos en la composición de nuestro sistema, ya que el sistema está constituido por una fase homogénea, y con las cuales obtendremos las herramientas para realizar un gráfico triangular sólo, cuando se cumpla que, de las tres composiciones, dos sean independientes.
Tras mezclar tres líquidos distintospodríamos obtener varios fenómenos característicos, como la homogenización completa o la separación en dos capas de la solución (soluciones ternarias conjugadas).
En el gráfico trifásico mencionado anteriormente, observaremos una línea que delimitará el área donde el sistema se vuelve homogéneo y donde se caracterizan las dos capas, denominada isoterma, en la cual los puntos sobre la línea nosproporcionan la información necesaria para determinar las composiciones de las soluciones conjugadas. También podremos observar otra línea, la cual es llamada línea de unión, y tal como su nombre lo dice, ésta une los punto representativo de la composición total del sistema

[pic]
Los compuestos puros se ubican en los vértices del triángulo. Los lados del triángulo representan composiciones demezclas binarias entre pares de componentes. Las líneas paralelas a un lado del triángulo representan las concentraciones del componente que se encuentra en el vértice opuesto.

MATERIALES

• Pipeta 5 mL.
• Buretas 25 mL.
• Matraces Erlenmeyer 250 mL, con tapon.
• Vasos de Precipitados 50 mL.
• Embudo de Decantación.
• Ácido Acético Glacial.
• Cloroformo
•Acetona
• Hidróxido de Sodio 1 N estandarizado
• Indicador Fenolftaleína.

PROCEDIMIENTO

• Se dispone de tres buretas de 50 ml con ácido acético glacial, cloroformo y agua.

• Se prepara en 7 matraces aforados rotulados, limpios y secos, mezclas de cloroformo y ácido acético conteniendo 1,2-2,0-3,5-6,5-9,5-13 y 16, de cloroformo, respectivamente, completando hasta un volumende 20 ml con ácido acético. A cada una de las mezclas, se agrega agua agitando muy bien continuamente, hasta que las soluciones de vuelvan turbias, registrando el volumen agregado y la temperatura.

• Se procede a preparar en matraces limpios y secos dos mezclas, para lo cual se rotuló un erlenmeyer con para identificar la solución “X” e “Y”, donde “X” contiene 10 ml de agua; 3,6 ml deácido acético y 6,5 ml de cloroformo, y la solución “Y” contiene 14 ml de agua; 15 ml de ácido acético y 11 ml de cloroformo. Luego se agita cada matraz durante 30 minutos y se deja reposar alrededor de 20 minutos para permitir la separación de las fases.

• Se extrae 5 ml de cada una de las capas con una pipeta seca y limpia, llevando cada una de las cuatro mezclas a matraces erlenmeyerpreviamente pesados con sus respectivos corchos; se vuelven a pesar los matraces.

• Valorar el ácido presente en cada muestra usando una solución de NaOH 1N previamente valorada con oftálato de potasio y fenolftaleína como indicador.

PRECEDIMIENTO EXPERIMENTAL

La experiencia comienza con la preparación de las soluciones que habrá en cada matraz, para esto se llenaran 3 buretas, las...
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