PRAC TICA 2 BM En Mezclador

Unidad de aprendizaje:
BALANCE DE MATERIA EN UN PROCESO QUIMICO
Número:
1
Práctica:
BALANCE DE MATERIA EN UNA MEZCLA
Número:
2
Propósito de la práctica:
Realizará el balance de materia a través de la medición de los índices de refracción de una mezcla binaria, para el cálculo de concentraciones de los componentes de la reacción química.

Materiales, Herramientas, Instrumental, Maquinaria yEquipo
Desempeños


Mechero de Bunsen
pieza en ángulo
aislante (lana)
termómetro
refrigerante
matraz de destilación
probeta graduada de 100ml
pizeta
soporte universal
pinza para refrigerante
mezcla etanol y butanol
Anillo de hierro
Baño María
Perlas de ebullición.

Nota: Para realizar esta práctica se recomienda trabajar en equipos de hasta 5 alumnos.
Aplica las medidas de seguridad e higiene en eldesarrollo de la práctica.
Usa bata de laboratorio.

En esta práctica llevaremos a cabo una destilación de una mezcla de alcoholes. Para la mezcla de etanol-butanol lo primero que destilamos es el componente más volátil, el que tenga un punto de ebullición menor, que en este caso es el etanol.
Pesamos el matraz de destilación y la probeta vacíos:

Balón + tapón = ____________g.
Probeta (100 ml)=__________g.

Procedemos al montaje del dispositivo experimental:




Para recoger el destilado utilizaremos una probeta graduada de 100 ml y tenemos que poner el termómetro hasta que el bulbo llegue a la parte de debajo de la salida del vapor de la pieza en ángulo, para así medir correctamente las temperaturas a lo largo de toda la destilación.

PRIMERA DESTILACIÓN:

Para la destilación de lamezcla etanol-butanol, mediremos la composición inicial de la mezcla, la composición final de lo que hemos destilado y la composición de lo que queda en el balón por refractometría.
A partir de los valores que hemos obtenido de la medida del índice de refracción, podemos encontrar cual es la fracción molar del etanol:

N = 1.3759 X et =0.61317 (medida inicial de la mezcla)
N=1.3739 Xet =0.7459 (medida del destilado que hemos obtenido)
N=1.3884 X et =0.18389 (medida del residuo que queda en el balón)
Para calcular el número de moles iniciales de la mezcla y las fracciones molares iniciales utilizamos las siguientes fórmulas:

Donde la información requerida para cada componente es:
COMPONENTE
P.M
ρ
P. eb
V
n
Etanol
46.07
0.789g/ml
78 ºC


Metanol
32.040.7918 g/ml
64.7 ° C


Butanol
74.12
0.8098 g/ml
117.73 ºC



Para encontrar el valor de las fracciones molares de etanol en los diferentes momentos de la destilación , hemos hecho uso de una tabla que se encuentra en el laboratorio. Hemos medido el índice de refracción y por interpolación con los valores que tenemos en la tabla encontramos el valor de las fracciones molares para nuestra destilación.Colocamos dentro del balón de destilación 150 ml, de la mezcla etanol-butanol. Una vez hemos puesto el balón dentro de la manta calefactora y nos hemos asegurado de que el montaje está bien y seguro, empezamos la destilación.
Tomaremos la temperatura cuando veamos que aparece la primera gota de destilado y a partir de ese momento tomaremos la temperatura cada 5 ml, de destilado recogido en laprobeta. Este procedimiento lo llevaremos a cabo hasta los 90 ml, en ese momento pararemos la destilación cerrando la manta calefactora y recogiendo las gotas que quedan aun por caer. En ningún momento apagaremos la refrigeración. Una vez el sistema ya se ha enfriado, pesaremos la probeta con el destilado y el balón. También mediremos los ml, que hay en cada uno de los dos.
Anotamos la temperaturadel agua de refrigeración: T = ______________ º C.

VOLUMEN (ml)
TEMPERATURA ( ºC)
1a gota

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85


1. Cálculo de moles totales.
Vamos a realizar el cálculo de los moles totales contenidos en el balón de destilación antes (Lo) y después (L) del proceso.
Para realizar el cálculo haremos uso de la siguiente expresión:
M...