Liquidos Parcialmente Miscibles

Universidad de Chile Facultad de Ciencias Departamento de Química
Cinética y Electroquímica
Ingeniería en Biotecnología Molecular

Laboratorio N° 1
Diagrama de Fases de Líquidos Parcialmente Miscibles

  
 Integrantes:
Francisco Díaz Pascual
Francisco.diazpascual@gmail.com
Profesor: Dr. Juan Sebastián Gómez-Jeria
Fecha de realización: 30-03-12
Fecha de Entrega: 13-03-12

Resultados Brutos Obtenidos
El experimento consistió en calentar una solución de agua y fenol (heterogénea a temperatura ambiente) hasta que la solución se vuelva homogénea y luego enfriarla hasta que se vuelvaheterogénea.
En el experimento realizado se midieron dos temperaturas, siendo T1 la temperatura a la cual por primera vez se logra una mezcla homogénea de fenol y agua, a su vez T2 la temperatura a la cual la solución vuelve a ser heterogénea. Esto se realizó con diferentes volúmenes de agua, obteniéndose los siguientes datos:
T1[°C] | T2[°C] | V[mL] (H2O) |
50,7 | 50,7 | 3 |
64,9 | 65,3 | 6 |
66,3| 66,7 | 9 |
66,3 | 66,5 | 12 |
65,7 | 65,7 | 15 |
64,5 | 64,9 | 18 |
63,6 | 63,8 | 21 |
62,4 | 62,7 | 24 |
60,6 | 60,9 | 27 |
58,0 | 57,9 | 30 |
Tabla I: Temperaturas calculadas T1 y T2 con sus respectivos volúmenes de agua.
Gramos de fenol agregados: 4,99 [g]

Análisis de Datos
Se calculó el promedio entre T1 y T2, se utilizó una densidad del agua (1) igual a 1,000obteniéndose la tabla II.
T[°C] | V[mL] (H2O) | mAgua[g] |
50,7 | 3 | 3 |
65,1 | 6 | 6 |
66,5 | 9 | 9 |
66,4 | 12 | 12 |
65,7 | 15 | 15 |
64,7 | 18 | 18 |
63,7 | 21 | 21 |
62,55 | 24 | 24 |
60,75 | 27 | 27 |
57,95 | 30 | 30 |
Tabla II: Temperatura promedio de consolución para diferentes volúmenes
Al calcular los porcentajes de masa para cada compuesto obtenemos la tabla III:
(1)T[°C] | %agua | %fenol |
50,7 | 37,50 | 62,50 |
65,1 | 54,55 | 45,45 |
66,5 | 64,29 | 35,71 |
66,4 | 70,59 | 29,41 |
65,7 | 75,00 | 25,00 |
64,7 | 78,26 | 21,74 |
63,7 | 80,77 | 19,23 |
62,55 | 82,76 | 17,24 |
60,75 | 84,38 | 15,63 |
57,95 | 85,71 | 14,29 |
Tabla III: Temperatura de consolución para diferentes % de masa

La masa molar del fenol es 94.11 [g/mol](2), como:
(2)Por lo tanto en 4,99 [g] hay 0,053 moles de fenol.
Como la masa molar del agua es 18,01528 [g/mol](3), obtenemos la Tabla IV:
T[°C] | H2O [mol] | Fenol [mol] |
50,7 | 0,167 | 0,053 |
65,1 | 0,333 | 0,053 |
66,5 | 0,500 | 0,053 |
66,4 | 0,666 | 0,053 |
65,7 | 0,833 | 0,053 |
64,7 | 0,999 | 0,053 |
63,7 | 1,17 | 0,053 |
62,55 | 1,33 | 0,053 |
60,75 | 1,50 | 0,053 |
57,95 |1,67 | 0,053 |
Tabla IV: Temperatura promedio de consolución para diferentes concentraciones.
Para calcular las fracciones molares de un compuesto (XA) se utilizó:
(3)
Calculando las fracciones molares obtenemos:
T[°C] | Xagua | Xfenol |
50,7 | 0,759 | 0,241 |
65,1 | 0,863 | 0,137 |
66,5 | 0,904 | 0,096 |
66,4 | 0,926 | 0,074 |
65,7 | 0,940 | 0,060 |
64,7 | 0,950 | 0,050 |
63,7 |0,957 | 0,043 |
62,55 | 0,962 | 0,038 |
60,75 | 0,966 | 0,034 |
57,95 | 0,969 | 0,031 |
Tabla V: Temperaturas de consolución con sus respectivas fracciones molares

Graficando la temperatura de consolución en función del % de masa de fenol (tabla III):

Graficando la temperatura de consolución en función de la fracción molar de fenol (tabla V):

De ambos gráficos es posible calcularla temperatura superior de consolución. Sin embargo, se calculará a través de la Figura 1, debido a que el R2 es 0,97; es decir; más cercano a 1 que la figura 2. Esto indica que su línea de tendencia se encuentra más cercana a lo esperado y expresado por la literatura, por lo tanto, entregará un resultado más acertado y correlacionado con los datos.
La ecuación de la línea de tendencia de...