Construcción de un diagrama de fases para un sistema binario

UNIVERSIDAD DE CONCEPCIÓN
FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS
DEPARTAMENTO DE FÍSICO-QUÍMICA












LABORATORIO N°1
FÍSICO-QUÍMICA
CONSTRUCCION DE UN DIAGRAMA DE FASES SÓLIDO-LÍQUIDO DE UN SISTEMA BINARIO






GRUPO 1
ENSAYO 12NOMBRE: Marco Jiménez.
COLABORADOR: David García.
FECHA DE ENTREGA:

RESUMEN

En este laboratorio se intentará construir un diagrama de fasessólido-líquido para un sistema binario en donde los compuestos participantes son difenilamina y naftaleno, esto se hará a través del análisis de curvas temperatura-tiempo generadas a partir del enfriamiento de soluciones de distintas concentraciones de dichos compuestos (Curvas de enfriamiento).
Además, como objetivo adicional, se intentara calcular el calor de fusión de los componentes puros apartir de un tratamiento matemático de los datos y una serie de suposiciones.
El resultado esperado es un diagrama de fases de 2 componentes con eutéctico simple, ya que la difenilamina y el naftaleno son completamente miscibles en estado líquido, y presentan solo fases sólidas puras (ya que la solubilidad en estado sólido es prácticamente nula).
Durante la experimentación, 12 grupos trabajaron enla construcción de una curva de enfriamiento según la concentración que se le asignó, procediendo posteriormente a registrar sus datos en el computador del laboratorio para ponerlos a disposición de los demás grupos. Esto fue realizado con el objeto de que cada grupo pudiera crear un diagrama de fases a partir de estos datos.
El correspondiente análisis de los datos obtenidos dio como resultadola siguiente tabla:
Nº ensayo
%peso de B
Masa A (g)
Masa B(g)
T(ºC) Cambio pendiente
T(ºC) Cambio zona horizontal
1
100
0
5
80.1

2
83.3
0.9998
5,0009
71.8
29.9
3
66.7
1.5
3
63
31.3
4
50
5
5
50.5
32.5
5
33.3
5.0009
 2.5002
32.6
 31.2
6
0
5
0
52.4
52.4
7
16.7
5
1
40.6
 31.3
8
25
3.7544
1.2512
34.8
32.5
9
30
4.6672
2.002
31.8
31.8
10
84.6004
0.3996
46.5
32
11
15
8.5
1.4999
42.5
31.8
12
72
2.8000
7.2
65.5
31.5




PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

El procedimiento que se utilizara para obtener los datos experimentales se denomina método de análisis térmico, que a grandes rasgos consiste en enfriar soluciones liquidas de distintas concentraciones y observar como evoluciona la temperatura a medida que transcurreel tiempo. A través de estos datos se puede construir en diagrama de fases que queremos obtener.
Para llevar a cabo la experimentación se usaron los siguientes materiales y substancias:
Difenilamina
Naftaleno
Mechero Bunsen
Rejilla de asbesto
Tubos de ensayo
Vaso de precipitado de 500 mL
Agitador anular de alambre
Termómetro (Analógico 0-100 °C)
Tapón perforado
Cronómetro
TrípodeAgua hielo
Pinza de madera
Balanza de precisión
Espátula


∙El experimento consta de las siguientes etapas:
1).- Se prepara un tubo de ensayo con la mescla de difenilamina y naftaleno de la concentración a analizar
2).- Se toma el tubo con la pinza y se calienta en un vaso precipitado con agua puesto previamente sobre el mechero y se mantiene así hasta fundir toda la mezcla.
3).- Secoloca el tapón perforado en el tubo y se ensambla con el termómetro y el agitador, para luego situarlo en una camisa exterior. Esta camisa exterior se sitúa previamente al interior de un vaso precipitado con agua hielo (para lograr un proceso más rápido y eficiente).
4).- Una vez dentro de la camisa exterior se procede a tomar datos de temperatura cada 10 segundos (por medio de un cronómetro)...