Practica Equilibrio Liquido Vapor

Práctica fisicoquimica:
EQUILIBRIO LÍQUIDO – VAPOR
EQUILIBRIO LÍQUIDO – VAPOR
OBJETIVO GENERAL:
Determinar experimentalmente la dependencia de la presión con la temperatura y las constantes características del proceso de ebullición, tanto para una sustancia pura como para una solución binaria ideal
OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
1. Determinar experimentalmente las temperaturas de ebulliciónde una sustancia pura y de una solución binaria ideal a diferentes presiones
2. A partir de los datos experimentales, calcular: la temperatura de ebullición estándar, la entalpía de vaporación molar H, la constante ebulloscópica K b y la masa molar del disolvente puro.
3. Comparar los datos experimentales con los reportados en la literatura (% de error)

CONSIDERACIONES TEÓRICAS
Elcriterio establecido para evaluar condiciones en el equilibrio lo basamos en el concepto
de fugacidad. Se entiende como fugacidad la tendencia de una sustancia a escaparse de la
fase en que se encuentra atravesando la frontera o interfase.

Para estimar puntos de equilibrio en mezclas multicomponentes se puede hacer una
aproximación desde la Ecuación de Raoult para sistemas ideales en sus dosfases:
yi⋅P xi⋅Psati

en la cual se relacionan las composiciones de fase líquida y vapor, con la presión del
sistema y su temperatura, a través de la expresión de presión de vapor en saturación.
Otra alternativa es incorporar el coeficiente de actividad en fase líquida, para obtener la
llamada Ecuación de Raoult Modificada
yi⋅P xi⋅γi⋅Psati

en donde γi es el coeficiente de actividad enmezcla, evaluado por medio del Modelo
Una tercera alternativa es considerar ambas fases no ideales, incorporando para la fase
vapor el coeficiente de fugacidad en mezcla, en este caso utilizado como factor de ajuste
aunque no evaluado al equilibrio:
yi ⋅φi⋅P xi ⋅γi Psati ⋅

en donde φi es el coeficiente de fugacidad para cada sustancia de la mezcla.
Finalmente, una cuarta alternativa esconsiderar de nuevo ambas fases no ideales,
incorporando el coeficiente de actividad Gama para la fase líquida y el coeficiente PHI de
fugacidad en mezcla al equilibrio para la fase vapor.
Recordemos que cualquier sistema evoluciona de forma espontánea hasta alcanzar el equilibrio, y que es posible determinar si un sistema está en equilibrio con su entorno si la Suniverso o si las funciones deestado del sistema U, H, A y G permanecen constantes con el tiempo. En caso contrario analizando como variarían estas funciones de estado se puede determinar en que sentido evolucionará el sistema, para lo cual se emplean las ecuaciones de Gibbs.
Así, la condición de equilibrio material en un sistema compuesto por varias fases y especies es , condición que se cumple cuando no hay cambios macroscópicosen la composición del sistema, ni transporte de materia de una fase a otra del sistema.
Para describir el estado de equilibrio de un sistema de varias fases y diversas especies químicas deberemos conocer el número de variables intensivas independientes que definen el sistema. Para conocer este número se aplica la regla de las fases : L=C-F+2; donde L es número de variables intensivasindependientes (grados de libertad), C el número de componentes químicos del sistema, y F el número de fases presentes en el sistema.
Cuando en el sistema pueden ocurrir una o varias reacciones químicas (r), entonces el número de variables intensivas independientes se reduce en el número de reacciones que ocurren y la regla de las fases se transforma en: L=C-F+2-r
Pero además si en el sistema existenrelaciones debidas a la estequiometría o de conservación de la electroneutralidad del sistema, el número de variables intensivas independientes se reduce en un número correspondiente a estas relaciones que llamaremos a. La regla de las fases con todas estas restricciones queda definida por la siguiente ecuación: L=C-F+2-r-a
En el diagrama de la figura las líneas AB, BD y BC correspondena valores...