Sistema Liquido 3 Componentes
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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
1
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.
2
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
4
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
5
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
6
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
7
8
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
9
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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