I 4 Sistemas Ternaarios
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Equilibrio Líquido-Líquido - sistemas ternarios Kléver Yautibug 1 , Jessica Criollo 2 . Universidad de Cuenca, Facultad de Ciencias Químicas, Carrera de Ingeniería Química signatura! Fisico"uímica, Cuenca # $cuador, Fec%a de entrega! 2&'1('2(1& 1. Presentaci ón de la p rá ctica. $n la siguie nte )r*ctica rea li+aremos la )re )ar aci n de me+ cla s de agu a, cloro-ormo *cido acético, de los cuales obtendremos datos e/)erimentales esto dar* la )auta )ara tra+ar la curva binodal o de e"uilibrio )ara el sistema en estudio. 2. Requ isito s, pre cauc ione s y eval uaci ón. Requisitos: 0ara reali+ar ésta )r*ctica se necesita conocer de-iniciones de lo "ue es un diagra ma te rn ari o, ad em *s de c m o -u nc io na el mismo, es decir el )rocedimiento de cmo se debe gra-icar. Precaucione s: oda sust anci a "ue se em)lee en el la bor ato ri o se debe mani) ul ar cuidadosamen te )ara ello est*n las siguientes )recauciones, características de las siguientes sustancias em)leadas. cido !c"tico ( C H 3 COOH ) # lamado también *cido etanoico, *cido etílico o *cido metanocarbo/ílico, es un *cido org*nico de dos *tomos de carbono "ue se )uede encontrar en -orma de i n acetato, se encuentra en el vinagre es el )rinci)al res)onsable de su sabor olor agrios. 3u in%alacin causa dolor de garganta, tos, sensacin de "uema+n, dolor de cabe+a, vértigo, 4adeo, esto se )reviene con una buena ventilacin )roteccin res) irat or ia. 3i es )o r co nt acto co n la )i el ca us a do lor, en ro 4eci mi en to , "uemaduras cut*neas, am)ollas, esto se )reviene con la utili+acin de guantes. 3i se )roduce un ingesta de éste com)uesto )roduce dolor de garganta, sensacin de come+n, dolor abdominal, vmitos, s%oc5 )ara evitar esto no se debe comer, -umar ni beber durante el traba4o. $s in-lamable )or encima de los 678C )uede ser e/)losivo -ormando me+clas va)or'aire. 9Fic%as internacionales de seguridad "uímica, 2(1(: $lo ro %ormo ( C HCl 3 ) # ;eno minado triclom etano, se )ued e obt ener )ro cloraci n, util i+ado %ab itu almente en la ind ustria -armacéutica. tem)eratura ambiente, es un lí"uido vol*til no in-lamable incoloro de color dul+n. $n contacto con su)er-icies cal ien tes o con lla ma s se descom)one -orm ando %umos t/icos corrosivos. 3e descom)one lentamente ba4o la )resencia de lu+ aire. <eacciona -uertemente con bases o/idantes -uertes, originando )eligro de incendio e/ )l osi n. taca al gu nas -o rmas de )l *s ti co ca uc %o )o r in%alacin causa tos. a ingestin causa dolor vmitos. 9$cured: Evaluación: os conc e) to s "u e se va n a evalua r son los de si stemas te rnarios, el -uncionamiento del mismo de cmo gra-icar el mismo llegando a un e"uilibrio lí"uido'lí"uido. 1 Kléver Y autibug estudiante de quinto ciclo de la Carrera de Ingeniería Química, [email protected] Ing. Jessica Criollo profesora de la carrera de Ingeniería Química, essica.criollo!ucuenca.edu.ec
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Equilibrio Líquido-Líquido - sistemas ternariosKléver Yautibug1, Jessica Criollo2.
Universidad de Cuenca, Facultad de Ciencias Químicas, Carrera de Ingeniería Químicasignatura! Fisico"uímica, Cuenca # $cuador, Fec%a de entrega! 2&'1('2(1&
1. Presentación de la práctica.$n la siguiente )r*ctica reali+aremos la )re)aracin de me+clas de agua,cloro-ormo *cido acético, de los cuales obtendremos datos e/)erimentales esto dar* la )auta )ara tra+ar la curva binodal o de e"uilibrio )ara el sistema enestudio.
2. Requisitos, precauciones y evaluación. Requisitos:
0ara reali+ar ésta )r*ctica se necesita conocer de-iniciones de lo "ue es undiagrama ternario, adem*s de cmo -unciona el mismo, es decir el
)rocedimiento de cmo se debe gra-icar. Precauciones:
oda sustancia "ue se em)lee en el laboratorio se debe mani)ular cuidadosamente )ara ello est*n las siguientes )recauciones, características de lassiguientes sustancias em)leadas.
cido !c"tico (C H 3COOH ) # lamado
también *cido etanoico, *cido etílico o *cidometanocarbo/ílico, es un *cido org*nico de
dos *tomos de carbono "ue se )uede encontrar en -orma de in acetato, seencuentra en el vinagre es el )rinci)al res)onsable de su sabor olor agrios.
3u in%alacin causa dolor de garganta, tos, sensacin de "uema+n, dolor decabe+a, vértigo, 4adeo, esto se )reviene con una buena ventilacin )roteccinres)iratoria. 3i es )or contacto con la )iel causa dolor, enro4ecimiento,"uemaduras cut*neas, am)ollas, esto se )reviene con la utili+acin de guantes.3i se )roduce un ingesta de éste com)uesto )roduce dolor de garganta, sensacinde come+n, dolor abdominal, vmitos, s%oc5 )ara evitar esto no se debe comer,-umar ni beber durante el traba4o. $s in-lamable )or encima de los 678C )uedeser e/)losivo -ormando me+clas va)or'aire. 9Fic%as internacionales de seguridad"uímica, 2(1(:
$loro%ormo (C HCl3 ) # ;enominado triclometano, se )uede
obtener )ro cloracin, utili+ado %abitualmente en la industria-armacéutica. tem)eratura ambiente, es un lí"uido vol*til noin-lamable incoloro de color dul+n. $n contacto consu)er-icies calientes o con llamas se descom)one -ormando
%umos t/icos corrosivos. 3e descom)one lentamente ba4o la )resencia de lu+ aire. <eacciona -uertemente con bases o/idantes -uertes, originando )eligrode incendio e/)losin. taca algunas -ormas de )l*stico cauc%o )or in%alacin causa tos. a ingestin causa dolor vmitos. 9$cured:
Evaluación:
os conce)tos "ue se van a evaluar son los de sistemas ternarios, el-uncionamiento del mismo de cmo gra-icar el mismo llegando a un e"uilibrio
lí"uido'lí"uido.1
Kléver Yautibug estudiante de quinto ciclo de la Carrera de Ingeniería Química,[email protected]. Jessica Criollo profesora de la carrera de Ingeniería Química,
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&. 'b(etivos.Construir un diagrama ternario donde el sistema se vuelva )arcialmentemiscible.
). Equipos, instrumentos y *o%t+are. Equipos Materiales Reactivos
$ampana de etracción. 3o)orte universal.0in+as.=ureta.6 >asos de )reci)itacin de2&(ml.1 >aso de )reci)itacin de &((ml.1 )robeta de 1(ml.1 0robeta de ?ml.1 gitador.@uantes.
Aascarilla.
Bcido acéticoBcido -rmicogua
. Eposición. Sistema ternario: 0uede re)resentarse -*cilmente )or medio de un diagramatriangular. Cada vértice del tri*ngulo re)resenta el 1(( del com)onente
)resentado en dic%o vértice. os lados de los tri*ngulos re)resentan me+clas binarias de los com)onentes en los vértices e/tremos, mientras "ue un )untosituado en el interior de del tri*ngulo re)resenta una me+cla ternaria. $s )osibletratar todos los e"uilibrios %eterogéneos desde un )unto de vista uni-icado )or medio del )rinci)io conocido como regla de las -ases, donde de-iniremos la lascondiciones e/)erimentales dentro de un e"uilibrio cual"uiera )uede
calcularse mediante L=C − F +2 . ;onde D grados de libertadE CD nmero
de com)onente "uímicos FD nmero de -ases. 0ara un sistema dado de trescom)onentes lí"uidos, e/istir*n com)osiciones )ara los cuales la solubilidad escom)leta, resultando la me+cla en una sola -ase. $ntonces a 0 constante,ser*n 2 grados de libertad debiendo establecer dos de las tres concentraciones
)ara describir com)letamente la situacin del sistema.
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#repararme$clas
de,cloroformo% agua &'(ambiente)
*+adirgota a
gota cidoacético.
-gistrar elgasto de
cidoacético
requerido.*notar los
datos.
-eali$arrespectivos clculos
paratransforma
r aporcentae
s
-eali$ar elgrco del
sistematernario.
-eali$ar elanlisis %conclusion
es de laprctica.
Figura 1. Representación de un sistema ternario.
. Proceso y procedimiento.6.1. Proceso:
Figura 2. Diagrama de proceso para realiar un sistema ternario.
6.2. Procedimiento:
1. rmar el e"ui)o siguiente el siguiente es"uema.
Figura !. Modelo que se de"e seguir para armar para realiar los procesos.
2. Gomogeni+ar los materiales a utili+ar con las res)ectivas sustancias9agua, cloro-ormo, *cido acético:.
6. Con la auda de una )robeta me+clar agua cloro-ormo en un vaso de )reci)itacin. <eali+ar las siguientes me+clas de volmenes.
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#a"la 1. $ol%menes a meclar de cloro&ormo ' agua en el vaso de precipitación.
Mezcl
a
CHCl3(ml) H 2O(ml)
1 H 1
2 6,& 1,&! 6 2( 2,& 2,&) 2 66 1,& 6,&* 1 H
H. Cargar la bureta con *cido acético.&. ;e4ar caer *cido acético en el vaso de la me+cla agua cloro-ormo a
modo de titulacin, %asta "ue la me+cla -inal sea miscible anotar elvolumen.
/. Resultados y0o discusión.*.1. Resultados:
#a"la 2. Datos o"tenidos de volumen del +cido ac,tico.
Mezcl
a
CHCl3(ml) H 2O(ml) C H 3COOH (ml)
1 H 1 6,H2 6,& 1,& 6,7! 6 2 &,(&
( 2,& 2,& &,) 2 6 ,66 1,& 6,& H,* 1 H 6
Masas de los componentes:
ρCHCl3=1,432 g
cm3
ρCH 3 COOH =1,05 gcm
3
ρ H 2O=1 g
cm3
ρ=m
V =¿>m= ρ∗V
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#a"la !. Masas de los componentes.
Mecl
a
CHCl3(g) H 2O(g) C H 3COOH (g
1 &,2? 1 6,&
2 &,(12 1,& H,(7&3 H,27 2 &,6(2&4 6,&? 2,& &,7?&5 2,?H 6 ,1&6 2,1H? 6,& H,?67 1,H62 H 6,1&
Porcenta-e de los componentes:
%Componente=masa del componenete
masatotal ∗100
#a"la (. Porcenta-es de cada componente.
Mezcl
a
Suma de los
componentes
( g )
CHCl3() H 2O( ) C H 3COOH ( ) Suamtoria( )
1 1(,6( &&,2 7,1 6H, 1((,((2 1(,1 H,2& 1H,1H 6?,1 1((,((! 11,( 6,(H 1,2H H&,2 1((,((
( 12,( 27, 2(,2 H7,1 1((,(() 12,H? 22,7& 2H,(H &6,(1 1((,((6 1(,H? 2(,&( 66,H( H,1( 1((,((* ?,&? 1,7 H,1 6,( 1((,((
*.2. Discusión:
Una ve+ reali+ado los c*lculos a )orcenta4e de cada com)onente debe dar el1(( en la sumatoria de los mismos, de esta manera se )rocede a reali+ar lagr*-ica del sistema tri-*sico.
. $onclusiones y recomendaciones..1. /onclusiones:
Con los res)ectivos datos obtenidos des)ués de reali+ar los c*lculoso)ortunos en )orcenta4es )odemos reali+ar el diagrama ternario, en donde
)odemos notar "ue al iniciar con un )orcenta4e maor de cloro-ormome+clado con un )orcenta4e menor de agua, se necesita menor cantidad de*cido acético, esto va cambiando al aLadir el &( de ambos com)onentes, es en esa me+cla donde se necesita maor cantidad de *cido acético H7,1
)ara "ue la me+cla sea miscible mientras "ue maor )orcenta4e de aguame+clemos con una cantidad menor de cloro-ormo, necesitaremos unacantidad menor de *cido acético. Formando así la curva en el sistematri-*sico. $s donde el sistema es miscible.
.2. Recomendaciones:
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3e recomienda traba4ar con guantes, mascarilla el res)ectivo mandil debidoa "ue los com)onentes "ue mani)ulamos son )r*cticamente t/icos elcontacto con ellos traería consigo )roblemas de salud. 0or ellos se em)leatraba4ar dentro de la cam)ana de e/traccin )ara )roductos "uímicos. osdes)erdicios de la )r*ctica colocar en el reci)iente de desec%os org*nicos,
)or lo "ue si se des%ec%a en el lavado estaremos contaminando el agua "ueva a los ríos.
Re%erencias#
ic3as internacionales de se4uridad química. 526167. Recuperado el 2 de 'ctubrede 261, de 8nternational Pro4rame on $3emical *a%ety# 3ttp#00sct.uab.cat0l-amb-controlat0sites0sct.uab.cat.l-amb-controlat0%iles0$9&$''9.pd%
Ecured. 5s.%.7. ecured. Recuperado el 2 de 'ctubre de 261, de ecured#3ttp#00+++.ecured.cu0inde.p3p0$loro%ormo
2Kléver Yautibug estudiante de quinto ciclo de la Carrera de Ingeniería Química,[email protected]. Jessica Criollo profesora de la carrera de Ingeniería Química,
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