Sistema Liquido 3 Componentes

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Índice SISTEMA LIQUIDO DE TRES COMPONENTES..............3 Objetivo:.......................................3 INTRODUCCION:.................................... 3 DIAGRAMA DE FASES:..............................4 Material y Reactivos.............................4 DESARROLLO DE LA PRÁCTICA........................5 FORMULAS......................................... 7 CALCULOS Y RESULTADOS............................8 Tabla 1.........................................8 Resultados de experimento con la pera...........8 Tabla 2.........................................8 Resultados Grafica:..............................9 Grafica de 3 fases y recta de bipartición........9 OBSERVACIONES................................... 10 Conclusión...................................... 10 BIBLIOGRAFÍA.................................... 11 1

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Practica de laboratorio

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Page 1: Sistema Liquido 3 Componentes

ÍndiceSISTEMA LIQUIDO DE TRES COMPONENTES................................3

Objetivo:.................................................................................................3INTRODUCCION:..........................................................................................3

DIAGRAMA DE FASES:......................................................................4Material y Reactivos....................................................................................4

DESARROLLO DE LA PRÁCTICA....................................................................5

FORMULAS...................................................................................................7

CALCULOS Y RESULTADOS...........................................................................8

Tabla 1......................................................................................................8

Resultados de experimento con la pera..................................................8

Tabla 2......................................................................................................8

Resultados Grafica:......................................................................................9

Grafica de 3 fases y recta de bipartición.....................................................9

OBSERVACIONES.......................................................................................10

Conclusión.................................................................................................10

BIBLIOGRAFÍA............................................................................................11

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SISTEMA LIQUIDO DE TRES COMPONENTESObjetivo: Elaborar diagramas de fases de un sistema liquido de tres

componentes.

INTRODUCCION:Considérese un par de líquidos A y B, que son parcialmente solubles entre si a

una temperatura y presión dadas. Si se mezclan cantidades coligativas de los

dos, a manera de exceder los limites de solubilidad mutua, se obtendrán dos

capas,, una compuesta de una solución de A en B, y la otra de B en A.

supóngase que ahora se agrega a la mezcla de dos capas un tercer liquido de

C, que es completamente miscible en A y B. la experiencia indica que C se

distribuirá entre las dos capas y promoverá con eso una mayor soubilidad de A

y B. el aumento de la miscibilidad efectuado por C depende de la cantidad este

agregada y de las cantidades de A y B presentes, si se introduce suficiente C,

las dos capas se pueden cambiar a una sola solución compuesta de 3

componentes.

Para un sistema dado de tres componentes líquidos, existirán composiciones

para las cuales la solubilidad es completa, resultando la mezcla en una sola

fase. Entonces, a P y T cte., serán 2 los grados de libertad, debiendo

establecerse dos de las tres concentraciones para describir completamente la

situación del sistema. Pero pueden darse composiciones en las cuales se

supera la solubilidad y aparecen dos fases inmiscibles, cada una con los tres

componentes en cierta proporción. Los diagramas de líquidos ternarios son de

considerable valor en problemas de separación y extracción con solventes y

gracias a ellos es posible deducir si la separación buscada puede realizarse y

en cuales condiciones de operación para lograr resultados óptimos. Los

diagramas de líquidos ternarios son de considerable valor en problemas de

separación y extracción con solventes y gracias a ellos es posible deducir si la

separación buscada puede realizarse y en cuales condiciones de operación

para lograr resultados óptimos.

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DIAGRAMA DE FASES:Un diagrama de fases es una representación gráfica de las condiciones de

equilibrio en función de magnitudes como la concentración de las disoluciones,

la temperatura y la presión. Desde un punto de vista matemático, un gráfico G=

(v, e) es un modelo discreto compuesto de un conjunto de vértices v y un

conjunto de aristas e que unen los vértices; en el caso de los diagramas de

fases los vértices representan componentes puros, compuestos, puntos

eutécticos, puntos de transición y de saturación múltiple, etc., mientras que las

aristas representan curvas de saturación y líneas de reparto. Los diagramas de

fases se utilizan ampliamente porque en ellos es más fácil entender el

comportamiento de un sistema en equilibrio. Pero además, estos diagramas

también se utilizan para representar procesos y realizar balances de materia.

La representación de una mezcla en un diagrama permite determinar

fácilmente si ésta se encuentra en equilibrio de fases o no y, en caso de ser

afirmativo, cuáles son sus fases en equilibrio, las composiciones de esas fases

y las cantidades relativas de cada una de ellas. Sin embargo, los diagramas de

fases, o las representaciones gráficas, tienen también varias limitaciones: así,

por ejemplo, la representación de sistemas de más de tres componentes son

siempre parciales, y por lo tanto es posible tomar decisiones incorrectas porque

la información utilizada es incompleta.

Material y ReactivosMaterial:

11 Matraz Erlenmeyer de 250 ml.

4 buretas de 25 ml

7 soporte

4 peras de decantación

3 vasos de 100ml

4 probetas de 50 ml

Sustancias:

Cloroformo de 750 ml

Agua destilada

Ácido acético glacial (750 ml)

Hidróxido de sodio 05 N: 500 ml

Fenolftaleína como indicador

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DESARROLLO DE LA PRÁCTICA Preparamos mezclas de 20 ml, (aproximadamente) con los siguientes

porcentajes en peso

Componente A: Agua, B cloroformo y C ácido acético

Componente A (Agua) Componente B(Cloroformo)2% 98%10% 90%20% 80%30% 70%40% 60%50% 50%60% 40%70% 30%80% 20%90% 10%98% 2%

Tabla en Mililitros

Muestra Componente A (Agua) ml

Componente B(Cloroformo)

ml

Componente C(ácido acético)

ml 1 0.4004 13.2971 4

2 2.0022 12.2116 9.5

3 4.004 10.8548 12.1

4 6.006 9.4979 16.1

5 8.008 8.1411 16.9

6 10.010 6.7842 19

7 12.012 5.4274 19

8 14.014 4.0705 20.5

9 16.016 2.7137 16.5

10 18.018 1.3568 12.5

11 19.619 0.2713 2.8

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Preparamos las mezclas calculando el número de ml, de cada

componente que era necesario añadir y medimos con bureta las

cantidades convenientes. Las composiciones no tienen que ser

necesariamente las que se dieron, pero deben de conocerse con

precisión, estas mezclan formaran dos capas; cuando se agita se

produjo una dispersión turbia, pero las dos capas se vuelven a formar

inmediatamente después de que se ha sellado la agitación.

Después titulamos cada una de las mezclas con ácido acético glacial

hasta que desaparezca la turbidez que se produjo con la agitación.

Posteriormente agitamos vigorosamente durante varios segundos

observando si las dos capaz permanecen o no.

cuando disminuyo el volumen de una de las fases tuvimos cuidado de no

sobrepasar el punto en el cual desapareció la turbidez, en el caso de

sobre pasar el punto final, era necesario añadir pequeñas cantidades del

componente A y B, hasta que aparezca la turbidez y titular de nuevo con

el ácido.

Como punto final preparamos cuatro mezclas con los siguientes mililitros. (Si

alguna de las fases resultaba muy pequeña se podía doblar la cantidad)

Agitamos bien cada una de las mezclas durante unos minutos en un

embudo de decantación.

Se formaron dos capas liquidas, donde la inferior es la capa acuosa.

Determinamos el porcentaje de ácido acético en cada capa titulando una

muestra. De esa capa con hidróxido de sodio 0.5 N. a partir de las

titulaciones y de los pesos de cada capa obtenida, calculamos el

porcentaje de ácido en la capa.

FORMULAS%en peso Sol= gramosdesol

100 gramosdemezcla

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Se hace lo mismo para el resto de las soluciones A, B, C

Ma=(Va ) ( ρa )

Mb=(Vb ) ( ρb )

Mc= (Vc ) ( ρc )

mt=Ma+Mb+Mc

ρA=0.9999 gr /cm3

ρB=1.474 gr /cm3

ρc=1.05gr /cm3

Calculo de Porcentajes

mt ma100 X

mt mb100 X

mt mc100 X

Construcción de recta de reparto

V 1N 1=V 2N2

Donde:

V 1=volumen

N 1=Noralidad

V 2=volumende fase

N 2=Noralidad no seconoce

N2=(V 1 ) (N 1 )V 2

1000ml N 2 pma .c2 ml ¿gr?

CALCULOS Y RESULTADOSTabla 1

No de muestra

MA MB MC Mt % A %B %C

1 0.3999 19.5894 4.725 24.7144 1.61 70.68 17.0

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2 1.9998 17.9975 10.5 30.4973 6.55 59.01 34.42

3 3.9996 10.8489 12.70 27.55 14.50 39.37 46.11

4 6.0053 13.9999 16.905 36.9102 16.27 37.92 45.80

5 7.9992 11.9999 17.749 37.7481 21.19 31.78 47.01

6 10.008 9.9999 19.95 39.9579 27.046 25.02 48.80

7 12.0108 7.9999 19.95 39.9606 30.07 20.01 49.92

8 14.0125 5.9999 21.525 41.5374 33.73 14.44 51.82

9 16.0143 3.9999 17.325 37.3393 42.88 10.71 46.40

10 18.0162 1.9999 13.125 33.1411 54.36 6.034 39.60

11 19.6170 0.3999 2.94 22.9569 1.7273 1.7273 13.2156

Resultados de experimento con la pera.Tabla 2

Capa ligera Capa pesada

N2 3.325 1.325

2 ml 6.65x10-3 2.65x10-3

60 gr 0.399 0.159

X2 12.77 6.7980

Resultados Grafica:

Grafica de 3 fases y recta de bipartición

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OBSERVACIONESAl mezclar los componentes A y B se

observaron dos fases, el cual al ser

titulado con un tercer componente C,

se observó que conforme lo

adicionabas y los mililitros de la

solución eran mayor, la cantidad

disminuía, notándose la diferencia de

las dos fases hasta que finalmente se

llegó a observar solo una.

Dentro del segundo paso dentro de la practica

Se observó que al mezclar los dos componentes A y B se observaron dos

capas diferentes una más pesada que la otra, al separar la pesada de la ligera

y añadirle un tercer componente C se observa para que cambiar de color a

violeta la fase pesada necesito menos componente C que la fase ligera.

ConclusiónLa mezcla de tres componentes líquidos, en nuestro caso cloroformo, ácido

acético y agua, en distintas proporciones puede dar lugar a la formación de

dos fases.

El agua y el cloroformo son inmiscibles (es decir, la extensión de su mezcla es

prácticamente nula) y sin embargo, el ácido acético es totalmente soluble en

cualquiera de los dos productos. Al añadir ácido acético a una mezcla agua-

cloroformo se observa que éste se distribuye entre las dos fases, al mismo

tiempo que aumenta la solubilidad mutua entre las mismas.

En la elaboración de esta práctica construimos y aprendimos a manejar un

diagrama de tres fases, determinando la curva de solubilidad del sistema de

tres fases por medio de la titulación hasta la aparición o desaparición de dos

fases.

Esta práctica abarcando las relaciones de solubilidad del sistema de tres

componentes como lo son el cloroformo-ácido acético-agua, logrando trazar así

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el diagrama de equilibrio y construyendo una curva de solubilidad (de dos

fases).

BIBLIOGRAFÍA https://www.academia.edu/5273200/Equilibrio_liquido_liquido

Marón y Plutón

http://www.uib.cat/facultat/ciencies/prof/juan.frau/qfI/teoria/tema13.pdf

http://es.slideshare.net/adriandsierraf/tema-6-equilibrio-ternario-entre-

fases-lquidas

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