Nada

Universidad de Santiago de Chile
Facultad de Química y Biología
Laboratorio de principios de
Procesos Químicos II.

Laboratorio Nº1
Equilibrio liquido vapor de un sistema Binario

Integrantes:Gisselle Arteaga (gisselle.maileen@yahoo.es)
Saxsy Cornejo
Paulina Herrera
Carrera:Ingenieria Ejecucion en Quimica
Fecha de entrega:09 de Octubre de 20121-Resumen
En este laboratorio se determinó la composición y la temperatura del azeótropo para una mezcla de etanol-benceno (sistema binario) y sus propiedades termodinámicas. El procedimiento consistió en poner 25 mL de etanol puro en un matraz, aumentando la temperatura hasta que destile suavemente, con el objetivo en que el vapor alcance justo al condensador y registramos la temperatura.Luego se añaden 2.0 mL de benceno al etanol y determinar el punto de ebullición de la forma anterior. Se repite el proceso añadiendo 1.0, 2.0, 3.0, 5.0 y 10 mL de benceno, determinando el punto de ebullición de cada uno y sacando muestras del residuo y del destilado, determinando luego el índice de refracción de cada muestra obtenida del residuo y destilado.

2-Introduccion
La presión de vaporde un componente en una solución binaria real depende de la temperatura, polaridad y volumen molecular. Estos factores determinan la magnitud de las fuerzas intermoleculares, las cuales si son de magnitud diferente para moléculas distintas que para moléculas iguales, darán desviaciones positivas o negativas a la Ley de Raoult. Si la mezcla muestra desviaciones positivas a la ley de Raoult, lapresión de vapor total puede pasar por un máximo al variar la composición y la temperatura de ebullición a presión constante pasará por un mínimo. Cuando la mezcla destila con composición constante, se dice que es una “mezcla azeotrópica”. El sistema etanol-benceno muestra este comportamiento.

Cuando la solución presenta un comportamiento no ideal, los cálculos son algo más complejos ya que loscoeficientes de actividad γ1 y γ2 deben ser calculados. Para cualquier solución, ai = PiPi0 (1)
Donde:
ai : Actividad de la especie i.
Piº: Presión del componente i puro.

Si la solución se comporta no idealmente:
Pi= γ * xi * Pi (2)
Donde:
γ: coeficiente de actividad.
xi : Fracción molar del componente “i” en la fase líquida.

En la fase vapor, la presión parcial delcomponente “i” viene dada por la ley de Dalton:
Pi = yi * P (3)
Donde:
yi: Fracción molar del componente “i” en el vapor
P: Presión total de la mezcla.

Combinando las dos últimas ecuaciones se obtiene:
γ * xi * Piº = yi * P (4) Para la mezcla azeotrópica xi= yi por lo cual:
γ i az= PPi0 (5)
Donde:
P: Presión total (usualmente la presión atmosférica)Piº: Presión de vapor de los componentes de la solución a la temperatura azeotrópica.
A otras composiciones diferentes a la de la composición azeotrópica, los coeficientes de actividad pueden ser calculados desde las ecuaciones de Van Laar:
lnγ1= AB2x22Ax1+Bx22 (6)
lnγ2= A2 Bx21Ax1+Bx22 (7)
Donde A y B
A=lnγ1 * 1+ x2*lnγ2x1*lnγ12 (8)
B=lnγ2 * 1+ x1*lnγ1x2*lnγ22 (9)Las constantes A y B se calculan con los respectivos coeficientes de actividad para el soluto y el solvente en el rango completo de concentraciones. La ecuación de Van Laar produce resultados aceptables cuando la relación A/B está comprendida entre 0,5 y 2,0 y cuando las curvas de valores calculados de los coeficientes de actividad (a partir de medidas experimentales) no presentan máximos nimínimos intermedios. Además, se necesita conocer la presión que puede igualarse a la presión atmosférica o puede calcularse a partir de la ley de Dalton:

P=P1+P2= γ1x1P01+γ2x2P02 (10)

A partir de los valores determinados para los coeficientes de actividad, puede determinarse para cada concentración los valores de los siguientes parámetros termodinámicos:

GE=RT ixilnγ(xi) (11)...