Diagrama Eutectico Simple

Práctica 3: Diagrama Eutéctico Simple



RESUMEN
Durante la práctica, el objetivo principal fue obtener experimentalmente una grafica donde se pueda apreciar con claridad el punto eutéctico de una mezcla de mentol y naftaleno. Para ello fue necesario utilizar 10 muestras a distintas concentraciones y observar su comportamiento al cambiar de temperatura con el paso del tiempo.

El puntoeutéctico se obtuvo con Xmentol = .7581 y a TºC = 15ºC

INTRODUCCIÓN
Equilibrio Sólido-Líquido en Sistemas de dos Componentes
El efecto de la presión sobre los sólidos y líquidos es pequeño, y a menos que se trate de presiones elevadas, normalmente se mantiene P constante a 1 atm y se estudia el diagrama de fases sólido-líquido T-XB.
Sean C y B dos sustancias miscibles en todas proporcionesen la fase líquida y completamente inmiscibles en fase sólida. La mezcla de cantidades arbitrarias de los líquidos B y C da lugar a un sistema monofásico que es una disolución de B y C. Como los sólidos son completamente insolubles entre sí, al disminuir la temperatura de la disolución líquida los componentes puros se congelarán, abandonando la disolución.

Gráfica:
Los puntosT*B y T*C son los puntos de congelación de B puro y C puro.
En el limíte de baja temperatura existe una mezcla bifásica del spolido B puro y el sólido C puro (son inmiscibles).
En el límite de T-elevada, existe una única fase formada por la disolución líquida de B y C.
La curva DE es el descenso del punto de congelación de B debido a la presencia del soluto C.
AFGE corresponde a la curva deldescenso del punto de congelación de C debido al soluto B.
El punto E es el punto eutéctico donde las dos curvas de congelación se cortan.
GHI proporcionan las composiciones de las dos fases en equilibrio.
En el punto K existen tres fases en equilibrio (disolución, sólido B, sólido C).

Temperatura Eutéctica – Temperatura en la que la disolución tiene una composición XB’’ y tanto el sólido Ccomo el sólido B se congelan, ya que ambos sólidos se congelan cuando se enfría una disolución de composición eutéctica.

El uso de la sal en esta práctica se lleva a cabo para bajar el punto de solidificación del hielo. Lo cual se conoce como abatimiento de punto de fusión.

PROCEDIMIENTO
En ésta práctica se utilizaron 10 muestras de mezclas de mentol y naftaleno que a temperaturaambiente se encontraban en estado sólido. Una vez teniendo las muestras se sumergieron en el vaso deprecipitado que fue colocado sobre un calentador eléctrico, llevando la temperatura cerca de los 80°C. Por otro lado, se preparó una mezcla de hielo con sal la cual fue utilizada para introducir los tubos de ensayo, agitándose como si se preparara nieve de garrafa.
Los pasos a seguir fueron:
1.Calentar los tubos de ensayo dentro del vaso deprecipitado con agua, hasta subir su temperatura a los 80°C.
2. Pasar uno por uno a la vez al vaso deprecipitado con hielo. Conectar al multímetro y prender al mismo tiempo el cronómetro para tomar tiempo
3. Registrar como se pide cada una de las temperaturas, mientras se agita como nieve de garrafa constantemente.
4. Repetir cada paso con todos lostubos de ensayo.

La manera de registrar los datos fue la siguiente:
Para el mentol puro (tubo 6) tomar lecturas de tiempo de 5 en 5º C desde 85º hasta 55º C y luego de 1 en 1º C hasta 12º C.
Para el naftaleno puro (tubo 1) tomar las lecturas del tiempo de 1 en 1º C desde 85º hasta 65º C, luego de 5 en 5º C hasta 20º C y de 2 en 2º C hasta 10º C.
Para las mezclas tomar las lecturas del tiempode 1º en 1º C desde 85º hasta 80º C, luego de 2 en 2º C hasta 60º C y finalmente de 1 en 1º C hasta 10º C.


RESULTADOS

TABLA I
 
Xm
Xn
Tubo
Mentol
Naftaleno
 
 
 
1
0
1
2
0.1684
0.8316
3
0.5529
0.4471
4
0.7581
0.2419
5
0.8757
0.1243
6
1
0
7
0.9078
0.0922
8
0.8511
0.1484
9
0.4507
0.5493
10
0.8517
0.1483

La tabla I especifica las fracciones molares...