Dra. Nancy Pizarro U. Facultad de Ciencias Exactas Departamento de Ciencias Qumicas 3.Unamezclalquidadebencenoytolueno estformadapor 2molesdetoluenoy 2molesdebenceno.A300K,se reduce progresivamente la presin. Calcular La presin a la que aparecen las primeras trazas de vapor La composicin de esta primera traza de vapor La presin a la cual desaparecer completamente el lquido La composicin de la ltima gota de lquido 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.02030405060708090100 P(T) liqXbz P(T) liq P(T) vapDiagrama T-x (a P cte) Representamos la temperatura de ebullicin de la disolucin en funcin de la fraccin molar. Aplicacin: Destilacin Destilacin simple Como el vapor es ms rico en el componente ms voltil que el lquido original es posible separar los 2 componentes de una disolucin ideal por destilaciones sucesivas. Destilacin fraccionada Se construye una columna de destilacin donde se producen un gran nmero de condensaciones y revaporizaciones sucesivas. Destilado (vapor condensado, rico en componente ms voltil) Residuo (lquido residual, rico en componente menos voltil) Aplicacin: Destilacin Dado el diagrama de temperatura de ebullicin versus fraccin molar para la solucin A-B y sabiendo que la solucin con XB= 0,40 hierve en un recipiente abierto hasta que lacomposicin YBdel vapor es 0,40. Indique en el grfico: a) latemperaturaala cual el lquido comienza a hervir. b) lacomposicindel primer vapor que se produce. c) el punto de ebullicincuandose alcanzalacomposicin YB=0,40 . d) lacomposicindel lquido final. Diagrama T-x (a P cte) Mezclas azeotrpicas Diagrama T-x (a P cte) Equilibrio lquido-lquido (lquidos parcialmente miscibles) Tc : temperatura crtica de disolucin Diagrama T-x (a P cte) Equilibrio lquido-lquido (lquidos parcialmente miscibles) Diagrama T-x (a P cte) Equilibrio slido-lquido (lquidos miscibles, slidos inmiscibles) Punto Eutctico Ejemplos: - Pb-Sb - Si-Al - Bi-Cd - KCl-AgCl - cloroformo-anilina Diagrama T-x (a P cte) Equilibrio slido-lquido (lquidos miscibles, slidos miscibles) Ejemplos: - Cu-Ni - Sb-Bi - Pd-Ni - KNO3-NaNO3 Diagrama T-x (a P cte) Equilibrio slido-lquido (lquidos miscibles, slidos inmiscibles con formacin de soluciones slidas) Ejemplos: - Cu-Ag Diagrama T-x (a P cte) Equilibrio slido-lquido (lquidos miscibles, slidos inmiscibles con formacin de soluciones slidas y Temperatura peritctica) Ejemplos: Aceros - aleaciones de hierro carbono (cementita, austenita, ferrita) Diagrama T-x (a P cte) Equilibrio slido-lquido (lquidos miscibles, slidos inmiscibles Formacin de Compuesto slido) Ejemplos: - fenol-anilina - Cu-La Diagrama T-x (a P cte) Equilibrio slido-lquido (lquidos miscibles, slidos inmiscibles Formacin de Compuesto slidos con punto de fusin incongruente) Ejemplos: - K-Na - Cu-La Diagrama T-x (a P cte) Equilibrio slido-lquido (lquidos miscibles, slidos inmiscibles) C puro Solucin de B en C Diagrama T-x (a P cte) Equilibrio slido-lquido (lquidos miscibles, slidos inmiscibles) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 1006080100120140160180200220240260280300320340 Diagrama Ternario Equilibrio en sistemas con 3 componentes (P y T ctes) Diagrama Ternario Equilibrio en sistemas con 3 componentes (P y T ctes) Diagrama Ternario Equilibrio en sistemas con 3 componentes (P y T ctes) Fase rica en aguaFase pobre en agua XBXNXBXN 0,0160,0000,8490,000 0,0180,0110,7660,061 0,0200,0340,6180,157 0,0260,0680,4960,241 0,0440,1170,3200,292 0,1030,2060,1030,206 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,00,00,20,40,60,81,0 0,00,20,40,60,81,0Z AxisY AxisX AxisDiagrama Ternario Equilibrio en sistemas con 3 componentes (P y T ctes) Se han encontrado las siguientes composiciones, en fracciones molares, paraparejas de fases lquidas en equilibrio del sistema Agua (A), Acetato de etilo (E) y acetona (N) a 30oC y 1 atm.

Fase rica en aguaFase pobre en agua XBXNXBXN 0,0160,0000,8490,000 0,0180,0110,7660,061 0,0200,0340,6180,157 0,0260,0680,4960,241 0,0440,1170,3200,292 0,1030,2060,1030,206

El ltimo punto corresponde al punto crtico. a) Represente el diagrama de fases incluyendo las lneas de conjuncin. b) Suponga que se mezclan 0,10 moles de acetona, 0,20 moles de acetato de etilo y 0,20 moles de agua a 30oC y 1 atm. Calcule la masa de cada componente presente en cada fase en el equilibrio. c) Cuntos gramos de agua tienen que agregarse o extraerse para tener una sola fase?