Equilibrio Liquido Vapor

INDICE

I. Resumen 1

II. Introducción 2

III. Principios Teóricos 3

IV. Procedimiento experimental 6

V. Tablas de datos y resultados 7

VI. Ejemplo de cálculos 11

VII. Análisis y discusión de resultados 15

VIII. Conclusiones y Recomendaciones 16

IX. Bibliografía 17

X. Apéndice: Cuestionario 18
i. Gráficas21

I. RESUMEN

Esta experiencia trató sobre el estudio del Equilibrio Líquido-Vapor, la cual tuvo como objetivo, determinar la composición y temperatura de la mezcla azeotrópica (1-propanol – agua), haciendo uso de una curva patrón que consta de una grafica n(índice de refracción) Vs Composición del componente más volátil,(Grafica N° 1) ,teniendo los índices de refracción experimentalde los residuos y destilados de cada destilación se determinaron las composiciones del 1-propanol necesarios para determinar gráficamente las compocion y temperatura azeotropica del sistema .La determinación del la composición azeotropica se determino haciendo el diagrama “ composición molar del componente más volátil en el vapor VS. Composición del componente más volátil en el líquido”,(gráfica Nº 2), donde, por comparación de las temperaturas de ebullición de dichas sustancias, se observó que el 1-propanol fue el componente más volátil, por tener ésta una temp. de ebullición de 96º C, menor que la del agua (98º C). La temperatura de ebullición de la mezcla azeotrópica se obtuvo al graficar Temperatura de ebullición vs. Composición(1-propanol) en el residuo y destilado, (GráficaNº 3) . Las condiciones de laboratorio en que se trabajó fueron: presión ambiental 756 mmHg, temperatura ambiente 21.5° C y humedad relativa 90%.
En estas condiciones los resultados experimentales fueron: Temperatura experimental de ebullición del azeótropo 88.0 °C con un porcentaje de error de 0.11% frente al teórico de 88.1°C; la composición experimental de la mezcla azeotrópica fue de0.41 (X1-propanol) con un error de 4.6% frente a la composición teórica 0.43.
Se observa que el azeótropo hierve a una temperatura inferior que las temperaturas de ebullición sus componentes puros que los conforman.

II. INTRODUCCIÓN

El requerimiento básico para separar los componentes de una mezcla líquida por destilación es que la composición del vapor sea diferente de lacomposición del líquido del cual se forma, esto es lo que sucede en las mezclas azeotrópicas. Las cuales se definen como mezclas de dos componentes las cuales hierven a temperaturas más altas o más bajas que sus respectivos puntos de ebullición.
Toda mezcla azeotrópica posee un punto máximo o mínimo en el cual el vapor que se forma tiene la misma composición que la del líquido del cual procede. En estasituación los componentes no pueden ser separados por destilación fraccionada. Al llegar al punto de ebullición, sea máximo o mínimo la temperatura de la mezcla permanece constante hasta que el líquido se agote.
La composición de la mezcla azeotrópica es constante a una presión dada, pues cuando la presión varía también cambia la temperatura y la composición de la mezcla. En consecuencia las mezclasazeotrópicas no son compuestos definidos sino que se deben a las interacciones de las fuerzas intermoleculares de la solución.
Los conceptos y propiedades, entendidas como ventajas, de la destilación fraccionada y mezcla azeotrópica son empleados en la industria del petróleo y del etanol en las que son muy comunes el empleo de la columnas de Fraccionamiento. También es empleado el criterio demezcla azeotrópica en la síntesis de esteres en química orgánica, donde se forma un azeótropo de tres componentes, permitiendo así la obtención del éster por destilación.

III. PRINCIPIOS TEÓRICOS

A. Presión de vapor de una solución ideal.
Supongamos que dos líquidos, A1 y A2 son volátiles y completamente miscibles y además se disuelven entre sí para formar soluciones ideales.
En este...