Equilibrio

Equilibrio Liquido-Vapor en una solución etanol-agua
J. Santa Mariaa H. Cuellarb, AR.Gomezc P.Uribed

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a. Código 200922315. Depto. Ing. Química. Universidad de Los Andes, Bogotá Colombia.
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b. Código 200. Depto. Ing. Química. Universidad de Los Andes, Bogotá Colombia.-------------------------------------------------
c. Código 201124884. Depto. Ing. Química Universidad de Los Andes, Bogotá Colombia.
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d. Código 200612916. Depto. Ing. Industrial. Universidad de Los Andes, Bogotá Colombia.
Abstract
The purpose of this practice is to analyze the behavior of a binary solution ethanol-water at different concentrations and temperaturesuntil they are in equilibrium. For this purpose, we determine the refractive index of each pure substance and of the solutions, in order to determine the molar fraction, obtaining the concentrations of each substance and their boiling point in equilibrium. After obtaining all the result we were able to graph the phases diagram Txy with constant pressure. This practice intends to make clear notions ofequilibrium as the bubble point and the dew point. It’s important to take in count that all the results may not be precise because of all the errors that can occur during the practice such as humans or systematic.
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Key words: Equilibrium, dewpoint, bubble point, fold lines, binary systems

Objetivos:
* Estudiar cualitativamente el equilibrio líquido vapor de un sistema binario.
* Construir un diagrama de fases T-x-y que caracterice el equilibrio liquido-vapor, a presión constante.
1. INTRODUCCIÓN
Figura 1.1
Figura 1.1
Esta practica estudia el equilibrio entre la fase liquida y vapor de una mezcla binaria Etanol-Agua.En este tipo de sistemas, se pueden trazar diagramas de fases, y su forma general es la figura 1.1
La línea de vaporización es llamada también punto de burbuja, que es la temperatura en la cual aparece la primera traza de vapor, y la línea de condensación es llamada la línea de rocío, y es la temperatura a la cual aparece la primera gota de liquido. Las líneas de pliegue son estados deequilibrio que unen las líneas anteriormente descritas, y sirven para conocer la composición del liquido y del vapor (X y Y respectivamente) para una condición dada.
En la gráfica también se puede observar la temperatura de ebullición de ambos componentes puros, a la presión en la que este el diagrama.
El equilibrio de fases en sistemas binarios es el fundamento para el diseño de torres de destilacióny procesos de separación en general, mediante los gráficos generados es posible predecir la composición de cada una de las fases al terminar cada paso del proceso.
2. METODOLOGIA
Preparar ocho soluciones de etanol-agua como se especifica en la tabla 2.1, determinar el índice de refracción de cada una, y calculando la fracción molar de etanol, trazar una grafica de IR contra fracción molar deetanol.
| Agua (mL) | Etanol (mL) |
1 | 0 | 50 |
2 | 2,5 | 47,5 |
3 | 10 | 40 |
4 | 20 | 30 |
5 | 30 | 20 |
6 | 40 | 10 |
7 | 47,5 | 2,5 |
8 | 50 | 0 |
Tabla 2.1 Composición de las muestras
En un montaje de destilación, lleve a muestra a punto de ebullición, incline el montaje un poco para asegurarse que el vapor que se condense vuelva a caer en el balón. Cuando la temperaturapermanezca constante por algunos minutos, apague la fuente de calor y tome muestras del liquido sobrante en el balón, y del destilado que se debió acumular en la llave de paso. Tape las muestras y deje que se enfríen. Cuando alcancen temperatura ambiente, mida su índice de refracción y determine su concentración.
Haga el mismo procedimiento para las ocho muestras.
3. RESULTADOS

Grafica 3.1....