Objetivo:

Obtener experimentalmente datos suficientes para construir el diagrama liquido – liquido del sistema Fenol – agua.

MARCO TEORICO

La solubilidad de un líquido en otro líquido aumenta generalmente al aumentar la temperatura, con lo cual los líquidos se hacen más miscibles. la curva que muestra la variación del límite de miscibilidad con la temperatura tiene habitualmente la forma que mostramos para el fenol y el agua en el grafico visto en clase. a pesar de que el fenol es un sólido a temperatura ambiente la disolución saturada de agua en fenol es líquida.

Al conjunto de los líquidos a y b que existen en equilibrio el uno con el otro a una temperatura dada, se le denomina par conjugado. conforme aumenta la temperatura, las solubilidades también lo hacen, y las dos ramas de la curva se inclinan una hacia la otra, es decir, disminuye el intervalo de inmiscibilidad. eventualmente a 66 ºc las dos ramas de la curva se encuentran en el punto c de forma que por encima de esta temperatura los dos líquidos son completamente miscibles en todas las porciones. la temperatura que corresponde al punto c se denomina temperatura crítica de disolución para el sistema.El sistema fenol - agua es un caso de miscibilidad parcial como función de temperatura.

Cuando el fenol se agrega al agua a temperatura ambiente, se obtiene una solución homogénea de fenol en agua, hasta alcanzar una concentración de un 8%, a partir de la cual una adición posterior de fenol es causa de la formación de la segunda fase, conjugada de la primera y que consiste en una cantidad muy pequeña de agua disuelta en fenol.

REGLA DE LAS FASES DE GIBBS

Los llamados “Diagramas de Fase” representan esencialmente una expresión gráfica de la “Regla de las Fases”, la cual permite calcular el número de fases que pueden coexistir en equilibrio en cualquier sistema, y su expresión matemática está dada por:

P+F=C+2

Donde:

C = número de componentes del sistema

P = número de fases presentes en el equilibrio

F = número de grados de libertad del sistema (variables: presión, temperatura, composición)

Antecedentes

Recibe el nombre de fenol, el alcohol monohidroxilico, derivado del benceno; dándosele, además, a todos los compuestos que tengan un radical oxidrilo unido ala anillo del benceno.

Al poner en contacto dos líquidos que no reaccionan químicamente entre si, pueden suceder dos cosas:

  * Ambos líquidos pueden mezclarse totalmente, formando una solución homogénea, independientemente de las cantidades relativas de ambs que intervengan en la mezcla. Este caso es el de agua y el alcohol etílico, por ejemplo, qu al mezclarse en cualquier proporción, a cualquier temperatura, producen una sola fase liquida, en este caso se dicen que los líquidos son “totalmente miscibles”.

 * la solubilidad de los líquidos puede ser limitada, o sea, pueden ser “parcialmente miscibles”. En este caso, al añadir cantidades crecientes de uno de los componentes al otro, a temperatura constate, inicialmente se forma una solución homogénea hasta que, llega a alcanzar una concentración determinada, la solución se satura y aparece una segunda fase en equilibrio con la primera.

MATERIALES

1 soporte

1 vaso de precipitado

1 malla de asbesto

1 mechero

1 termometro

7 tubos de ensaye que contenían fenol-agua a diferentes concentraciones.

DESARROLLO

1. Se calentó lentamente los tubos de ensaye en un baño María, tratando de no rebasar los 79°C.

2. Se agitan los tubos, pero se cuidan más los que probablemente cambiaran primero a una sola fase.

3. Se retiran los tubos del baño hasta el instante en que la solución queda en una sola fase, para esto no debe de mostrar huellas de separación de los componentes en la solución.

4. Se registro la temperatura de miscibilidad correspondiente, esto es la temperatura a la cual la solución se encuentra en una sola fase. Esto se hace con los 7 tubos.

5. Para el enfriamiento se introducen todos los todos los tubos y se toma la temperatura inicial. Cuando estos cambien se retiran y se registra la temperatura.

6. Cuando el cambio no se quiere dar, porque en algunos casos se requieren temperaturas bajas, al baño se le introduce agua fría.

7. Finalmente se grafican los valores, sacando un promedio entre las temperaturas de enfriamiento y las primeras obtenidas.

Observaciones:

Se observó que al momento de calentar los tubos empezaron a salir en una temperatura mínima la cual fue el tubo 7 con una temperatura de 29° que contenía la concentración de 70.012% y que la temperatura obtenida y registrada como la mas alta fue la del tubo 4 que fue de 42° con una concentración de 38.497.

RESULTADOS

TABLA 1.- obtenida mediante los datos arrojados de la práctica donde obtenemos las concentraciones de cada uno de los tubos.

T°C F F(g) Agua F Agua REAL %F

28.5 10% 0.5 4.5 0.585 4.5 11.500

38 20% 1 4 1.115 4 21.798

36.5 30% 1.5 3.5 1.712 3.5 32.847

41 40% 2 3 2.003 3 38.847

38.25 50% 3.5 2.5 2.520 2.5 50.199

32 60% 3 2 3.005 2 60.039

27 70% 3.5 1.5 3.502 1.5 70.012

TABLA 2.- aquí se muestran las temperaturas las cual usamos para dibujar la grafica respecto a las temperaturas obtenidas en la practica la cual se sumaban las 2 temperaturas y a esto sacando un promedio.

REAL %F TEMPERATURA DE

MISCIBILIDAD(°C)

TEMPERATURA DE ENFRIAMIENTO(°C

)

T PROMEDIO °C

11.500 30 27 28.521.798 37 34 35.532.847 38 35 36.538.847 42 40 4150.199 39 37.5 38.2560.039 34 30 3270.012 29 25 27

CONCLUSIÓN

La grafica bosquejada a partir de los datos obtenidos en la práctica equilibrio de líquido – líquido. Es una grafica que se encuentra medio chaparra.

Concluimos que la grafica realizada salió así debido a que logro alcanzar una temperatura máxima que se encontró en 42°C, suponiendo a que el fenol pudiera ser a que estaba contaminado con otro tipo de elemento, o la concentración de dicho fenol era menor a la concentración que tenia en la preparación de cada tubo de ensayo, o que nuestros compañeros a la hora de preparar los compuestos se pudieron haber equivocado.

FUENTES CONSULTADAS:

IRA N. LEVINE Fisicoquímica 1 5° edición volumen 1

Universidad autónoma del estado de hidalgo equilibrio fenol-agua .

catedras.quimica.unlp.edu.ar/fisicoquimica/tp/fenol-agua.pdf