reporte termodinamica del equilibrio de fases

8/19/2019 Reporte Termodinamica del equilibrio de fases

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Instituto Politécnico Nacional

Escuela Superior de Ingeniería Química e

Industrias Extractivas

“Termodinámica para Perros”

Departamento de Ingeniería Química Industrial

cademia de !ísico"Química

#I$%& grupo '

(ivera )ervantes David

Dr* +iguel Sánc,e- Pastén

.


2/42

)ontenido

Pr/logo0****************************************************************************************************************************************#Introducci/n**********************************************************************************************************************************%

Desarrollo Te/rico*************************************************************************************************************************1

Desarrollo Experimental*************************************************************************************************************''

(esultados**********************************************************************************************************************************'%

nálisis de (esultados***************************************************************************************************************%2

)onclusiones******************************************************************************************************************************%3

4i5liogra6ía**********************************************************************************************************************************%7

'


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Pr/logo0

)omen-aré por 8usti6icar el título de esta o5ra9 el ,ec,o de :ue se llame“Termodinámica para Perros” tiene :ue ver un tanto con la comple8idad de la

materia9 cual:uiera :ue :uiera comprender a5solutamente todo so5re está Tesina

de5e considerarse un “perro” en la materia9 para la sintaxis del título9 la pala5ra

“perro” no tiene nada :ue ver con el animal9 sino a su de6inici/n más ur5ana9 :ue

se le ad8udica a alguien como un tipo de elogio cuando se es mu; 5ueno en algo*

6en/menos :ue son mu; simples de o5servar en el día a

día*

#


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Introducci/n

?Por :ué el volumen de mi 5otella de agua disminu;e cuando está destapada@ ?Por :ué ,a;gotas de agua en la ventana cuando ,ace 6rio@9 ?Por :ué cuando me-clo dos soluciones sus

volAmenes no son aditivos@ Estas preguntas son 5uen e8emplo de temas :ue era un poco

di6ícil de dar explicaci/n antes de conocer so5re Termodinámica del e:uili5rio de 6ases9 :ue no

solo responden estas dos9 sino :ue dan una explicaci/n a muc,os más 6en/menos en

Ingeniería Química*


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Desarrollo Te/rico

Todos sa5emos :ue cuando de8amos de un lí:uido en un recipiente destapado9después de cierto tiempo9 el lí:uido se evapora*

Ba; lí:uidos cu;a evaporaci/n a condiciones am5ientales es instantánea como el

oxígeno9 nitr/geno9 cloro9 gas doméstico ; muc,os otros :ue para conservarse

lí:uido se encuentra en em5otellados en cilindros metálicos a prisi/n*

Ctros lí:uidos tienen tiempo de vacunaci/n varia5les como el agua9 acetona9

5enceno*

!inalmente ,a; otros lí:uidos cu;os tiempos de evaporaci/n son mu; grandes0

como son los aceites*

Para :ue un lí:uido no se evapore9 el recipiente :ue lo contiene de5e estar

,erméticamente cerrado9 entonces eso es llamado espacio li5re del recipiente

está lleno de vapores del mismo lí:uido =; otros gases si el recipiente no 6ue

evacuado previamente> :ue e8ercen una presi/n so5re él ; so5re las paredes del

recipiente*


6/42

presiones9 al gra6icar los datos9 la grá6ica resultante se llama curva de presi/n de

vapor o curva de vapori-aci/n ; es la curva :ue en el diagrama de 6ases de una

sustancia pura corresponde a la línea :ue divide la regi/n en la :ue la sustancia

se encuentra como lí:uido de la regi/n en la :ue las sustancia existe como vapor*


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M =∑i=1

N

x i M i M t =∑

i=1

N

ni M i

Donde0

• + ; +t0Propiedad molar ; propiedad molar total de la soluci/n

• xi ni0 6racci/n mol ; numero de moles de cada componente

• +i0 propiedad molar de cada componente en estado puro

• +0 propiedad extensiva


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)uando un sistema multicomponente se encuentra en e:uili5rio en dos o más

6ases se cumplen0

•la temperatura de todo el sistema es uni6orme ; constante

• la presi/n en todo el sistema es uni6orme ; constante

• el potencial :uímico ; por lo tanto la 6ugacidad parcial de cada componente

es el mismo encada una de las 6ases

Para el caso en :ue las 6ases :ue 6orman el sistema en e:uili5rio sean las 6ases

li:uida ; vapor9 la 6ugacidad parcial de cada componente en esas 6ases está dado

por0

!ase li:uida

^f i=γ i x iϕi

sat

Pisat

[ F .P .]

!ase vapor

f̂ ivap= ϕ̂i y i P

Igualando am5as expresiones se o5tiene la ecuaci/n general del e:uili5rio li:uido"

vapor =método gamma"p,i>*

γ i x iϕisat

Pisat [ F .P .]=ϕ̂ i yi P

Si el sistema se encuentra a presiones 5a8as =K!*P*L Mi Msat'>9 ; si los

componentes del sistema son de constituci/n :uímica seme8ante =O'>9 la

ecuaci/n general de e:uili5rio li:uido"vapor ad:uiere su 6orma más simple posi5le

conocida como Ley de Raoult

x i Pisat = y i P

3


9/42

F =C − Π +2

Para el caso de un pro5lema de e:uili5rio li:uido"vapor = Π =nAmero de

6ases>#> se o5serva :ue se de5e de conocer como mínimo una cantidad de datos

igual al nAmero de componentes =)> siendo las demás las inc/gnitas*

En un artículo de la revista )olom5iana de :uímica usan el método de

propiedades molares parciales para o5servar el e6ecto de la temperatura so5re las

propiedades volumétricas de alco,oles ali6áticos en soluciones acuosas diluidas

=)armen +* (omero9 #..3>*

Puesto :ue las propiedades de la 6ase lí:uida son insensi5les a cam5ios

moderados de presi/n9 la presi/n =P>9 T =Psat>9 x i9 ; i9 son cantidades suscepti5les

de ser medidas experimentalmente* Si este es el caso para una soluci/n dada9

entonces el coe6iciente de actividad de cada componente de la soluci/n puede

o5tenerse experimentalmente los datos de Oi son o5tenidos9 se a8ustan con

ecuaciones empíricas o semiempíricas como +argules9 $an


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ln γ 1= A12

[1+

A12 x1

A21

x2

]

2 ln γ 1=

A21

[1+

A21 x2

A12

x1

]

2

)onocidas como las ecuaciones para o5tener O i de un componente en una me-cla

dada9 estas pueden ser usadas para la soluci/n de pro5lemas de E:uili5rio


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Ge

RT x1 x2=

x1 ln (γ 1 )+ x2 ln (γ 2) x1 x2

,ora 5ien9 el modelo de +argules se puede aproximar por medio de la ecuaci/n0

Ge

RT x1 x2≈ A12 x2+ A21 x1

Donde '# ; #' son constates :ue ,a; :ue encontrar* +ultiplicando todo por

'x# se o5tiene0

[

Ge

RT x1

x2

≈ A12 x2+ A21 x1

]

1

x2

Ge

RT x1

x2

2 ≈ A12+ A21

x1

x2

En este caso se puede aproximar esto a una recta de la 6orma0

y=mx+b

Donde

• m#'

• 5'#

• xx'x#*

Si se gra6icaG

e

RT x1 x22 vs

x1

x2 se o5tiene la línea recta :ue la descri5a se

tienen 6ácilmente las constates de +argules*


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• )ual:uier punto en el interior del triángulo corresponderá a una

determinada composici/n9 :ue puede ser 6acti5le o no dependiendo de las

condiciones a las :ue se vea sometida la me-cla*

• l unir estos puntos o5tenemos la curva 5inodal*

Desarrollo Experimental'* Poner el en matra- el lí:uido de estudio#* cerrar el sistema por medio de la válvula :ue conecta ,acia el exterior ;

cerrar el matra- con el portatermometro%* encienda la 5om5a de vacío o5servando por medio del man/metro

di6erencial :ue la presi/n dentro del recipiente disminu;e1* apague la 5om5a de vacío9 cierre la válvula $# ; comience a calentar el

lí:uido de estudio con la parrilla de calentamiento ; el agitador magnético&* cuando empiece a ,ervir9 anotar la temperatura ; tomar lectura del

man/metro2* a5ra ligeramente la válvula :ue conecta ,acia el exterior ,asta :ue de8e de

,ervir el lí:uido de estudio3* repetir los pasos & ; 2 ,asta :ue el man/metro no mar:ue di6erencia de

presiones7* eti:uetar '' 6rascos de acuerdo a la concentraci/n :ue contendrá

R* verter en los '' 6rascos los volAmenes calculados de cada reactivo'.*pesar el 6lotador suspendido por un ,ilo de la armadura =Gaire>''* Depositar en la pro5eta una cantidad su6iciente de agua tal :ue el 6lotador

suspendido del ,ilo en la armadura de alam5re :uede totalmente sumergido

; pesar =Gagua>'#*determinar el empu8e del 6lotador '%*determinar el volumen del 6lotador de acuerdo al principio de r:uimedes'1*repetir pasos '' ; '# para cada soluci/n'&*determinar la densidad de las soluciones'2*lavar los 6rascos ; material ocupado'3*preparar '' soluciones de metanol"isopropanol en las :ue la concentraci/n

del metanol varié de .9 .*'9 .*#9' en 6racci/n mol'7*medir el índice de re6racci/n =U> de cada soluci/n ; gra6icar 6rac* mol vs U'R*colocar todo el volumen del 6rasco en un matra- de 6ondo 5ola para calentar

,asta e5ullici/n =temperatura del punto 5ur5u8a>9 mediante el uso una

parrilla de calentamiento ; agitador magnético

''


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#.*En la protu5erancia :ue tiene el tu5o de re6rigeraci/n9 tomar una muestra

del condensado usando una pipeta delgada9 ; depositar en un tu5o

previamente eti:uetado

#'*repetir pasos 'R ; #. para las demás soluciones##*esperar a :ue los condensados se en6ríen ; tomar lectura del índice de

re6racci/n#%*con los datos o5tenidos del paso '7 ela5orar una curva de cali5raci/n para

determinar las concentraciones de metanol en el condensado#1*preparar '' soluciones de cloro6ormo"metanol en 6rascos eti:uetados#&*repetir la misma secuencia de pasos como se ,i-o para los sistemas

metanol"isopropanol =pasos '3"#%>#2*en pro5etas de &. ml preparar '. sistemas 5inarios9 1 de agua"ácido

acético9 1 cloro6ormo"ácido acético ; # de agua"cloro6ormo

#3*cada sistema es titulado con el tercer componente para poder u5icar me8orlos puntos en la curva 5inodal

#7*para la titulaci/n de un sistema cloro6ormo"ácido acético =R."'.> se

de5e de cargar en una 5ureta con agua9 titular ,asta :ue en la pro5eta con

el sistema se vuelva tur5ia permanente ; se anota el volumen gastado#R*si la sustancia titulante es cloro6ormo la adici/n termina cuando se o5serve

una pe:ueFa es6era en el 6ondo de la pro5eta%.*En un em5udo de separaci/n preparar &.g de cada sustancia ; agitar por

'. minutos%'*de8ar reposar el em5udo ,asta :ue las 6ases se separen9 después separar

am5as 6ases ; registrar el volumen de las 6ases%#*pesar # matraces vacíos ; registrar el peso9 tarar la 5alan-a%%*tomar una alícuota de &ml de cada 6ase ; pesar en la 5alan-a con a;uda de

los matraces%1*por di6erencia de peso o5tenga el peso de cada 6ase ; calcule la densidad

de las 6ases%&*agregue & gotas de 6eno6taleína ; '. ml de agua a am5as 6ases ; titule con

NaCB9 anote el volumen gastado en las 6ases%2*calcular el peso de ácido acético presente en cada 6ase ; su porcenta8e

respecto a los otros componentes para o5tener la línea de uni/n

'#


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(esultadosDe los datos experimentales se o5tiene0

Tabla número 1

Experiment

o

Temperatura Presi/n ln=P> 'T

t

=V)>

T =W> +anométrica =X,>

mmBg

5soluta

=P>Patm" X,1 2. %%%*'

&

11& '1. 1*R1'

2

.*..%..

2 21 %%3*'

&

1#. '2& &*'.&

R

.*..#R2

3 2& %%7*'

&

1'' '31 &*'&R

.

.*..#R&

4 23 %1.*'

&

%R3 '77 &*#%2

1

.*..#R%

3% %12*'

&

%#& #2. &*&2.

2

.*..#7&

! 3& %17*'

&

%'. #3& &*2'2

3

.*..#73

" 32 %1R*'

&

#R' #R1 &*27%

&

.*..#7#

# 37 %&'*'

&

#7. %.& &*3#.

%

.*..#71

$ 3R %*'

&

#3' %'1 &*31R

%

.*..#7%

1% 7. %*'

&

#1& %1. &*7#7

R

.*..#7%

11 7' %&%*'

&

##3 %&7 &*77.

&

.*..#7#

12 7# %&1*'

&

#.& %7. &*R1.

'

.*..#7'

13 71 %&&*'

&

'R3 %77 &*R2'

.

.*..#3R

14 7& %&3*'

&

'3' 1'1 2*.#&

7

.*..#3R

1 72 %&7*'

&

'&2 1#R 2*.2'

1

.*..#37

1! 77 %&R*'

&

'#. 12& 2*'1#

.

.*..#32

1" 7R %2'*'

&

RR 172 2*'72

#

.*..#32

1# R. %2%*' 2& . 2*#&% .*..#3&

'%


15/42

& 7

1$ R% %22*'

&

#. &2& 2*%%2

7

.*..#3%

2% R1 %23*'

&

. &7& 2*%3'

2

.*..#3#

Jra6icando los datos de P vs t ; adicionando los datos 5i5liográ6icos se o5tiene la 6igura '*

Jra6icando los datos de lnP

vs 'T se o5tiene la 6igura #*

'1

6igura '* gra6ica :ue representa los datos Presi/n =mmBg> vs Temperatura

=V)> teoricos =5i5liogra6icos9 linea a-ul punteada> ; los datos

experimentales =linea negra>

fi&ura 2' Jrá6ica de lnP vs 'T de datos 5i5liográ6icos =en a-ul>

; experimentales =en ro8o> ; regresi/n lineal =línea punteada>


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+ediante el a8uste de curva se o5tiene :ue0

pendiente0

m "'%*'.&.&3

5 #.*&7%R.&

Por lo :ue la ecuaci/n de )lausius")lape;ron es0

ln ( P )=−5213.10507

T +20.583905

Donde

−5213.10507=− ! v

R

Despe8ando

R=8.314 "

m#$ % −5213.10507∗ R=− ! v ! v=43344.21602

"

m#$ %

Determinando el empu8e del 6lotador en el agua

&f =' f −' a()a &f =10.48 (−6.09 ( &f =4.39(

'&


17/42


18/42

1# %# .*# 1*'. .*R%'7 '*.3%# #.*7 ##*%##.

24' #&*& .*% 1*.3 .*R#&. '*.7'' ##*# #1*....

3% #. .*1 1*.& .*R#.& '*.721 #%*2 #&*2%R& 34' '&*& .*& %*77 .*77'7 '*'%1. #& #7*%&.&

3#' ''*& .*2 %*31 .*7&.. '*'32& #2*1 %'*.&77

42 7 .*3 %*77 .*77'7 '*'%1. #3*7 %'*&7

4 & .*7 %*3# .*71&& '*'7#7 #R*# %1*&%32

4"'! #*1 .*R %*&7 .*7'%2 '*##R' %.*2 %3*2.7R

% . ' %*1R .*3R%# '*#2.3 %# 1.*%1%7

'3


19/42

De los datos se o5tiene

8ustando el cam5io de $ con la expansi/n de (edlic,"Wister

* = x1 x2 [ A+/ ( x1− x2 )+C ( x1− x2)2]

'7

!igura 10 gra6ica de cam5io de $ contra

concentraci/n ; el a8uste de curva

!igura nAmero % gra6ica de volumen real =en a-ul> ; volumen ideal

=en negro> contra 6racci/n de metanol


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)on un cam5io de varia5le

*

x1 x2

= A+/ ( x1− x2 )+C ( x1− x2 )2 *

x1 x2

= y ( x1− x2 )= x y= A+/x+C x2

Tabla 3 a+uste por ,ambio de Variable

x1-x2 "' ".*7 ".*2 ".*1 ".*# . .*# .*1 .*2 .*7 '

V.) x1/x2* "%*R1R& "'*%R'& "%*32'. "&*7'13 "%*3'7R "'*R11% "'.*2R.. "R*#%R' "3*#121

Del a8uste de )urva se o5tiene0

"&*R1.%4"'*22R

) %*RR3'

'R

0i&ura a8uste de grado # del cam5io de varia5le

para calcular 4 ; ) de la expansi/n de (edlic,"

Wister por el método grá6ico


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)alculando cam5io de $ a8ustado

* = x1 x2 [ A+/ ( x1− x2 )+C ( x1− x2)2]

Tabla 4 a+uste ,on expansin de redli,-ister

x1 . .*' .*# .*% .*1 .*& .*2 .*3 .*7 .*R '

Va+us . "

.*'71#

"

.*&2..

"

.*R3%.

"

'*%.3#

"

'*17&'

"

'*1231

"

'*#&%%

"

.*77.1

"

.*1#12

.

#.

0i&ura ! )am5io de $ a8ustada con la expansi/n de

(edlic,"Wister contra 6racci/n mol del metanol


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)alculando la propiedad molar parcial

Si

*́ 1=* 10+ *́ 1 ; *́ 2=* 2

0+ *́ 2

12 ,,

2

22,,

1

11 n P T n P T

n

V nV

n

V nV

∂

∆∂=∆

∂

∆∂=∆

o por el segundo método

∆−∆=∆

∆−∆=∆

1

1

112

2

2

221

dx

V d xV V

dx

V d xV V

Poner en 6unci/n del nAmero de moles a la expansi/n de (edlic,"Wister

para $'

12

2

2121211

1

)()(

x x

x xC x x B A x xV

−=

−+−+=∆

Entonces

4

1

3

1

2

111 4)82()53()( xC C B xC B A xC B A xV −−−+−−+−=∆

Para $#

21

2

2121212

1

)()(

x x

x xC x x B A x xV

−=

−+−+=∆

Entonces

42

32

2222 4)82()53()( xC C B xC B A xC B A xV −−−−++−++=∆

Derivando parcialmente a $' ; a $# para o5tener la propiedad molar parcial segAn

el segundo método

#'


23/42

##


24/42

∆−∆=∆

2

2

221

dx

V d xV V

*́ 1= 0 22∗( A+3∗/+3∗C −4∗/∗ 0 2−4∗C ∗ 0 2 )

∆−∆=∆

1

1112

dx

V d xV V

*́ 2= 0 12∗( A−3∗/+5∗C +12∗C ∗ 0 12+4∗/∗ 0 1−16∗C ∗ 0 1)

)alculando volumen molar de ' ; #

Se sa5e :ué

0

1V

;

0

2V

son los componentes puros en la me-cla*

=∆+= 10

11 V V V

*́ 1=40.5063−8.2684=32.2379

=∆+= 20

22 V V V

*́ 1=18.0542−0=18.0542

)alculo de $ real

* aj-ea$= x1 *́ 1+ x2 *́ 2 * aj

-ea$=(0∗32.2379 )+ (1∗18.0542 )=18.0542

)alculo del volumen ideal para cada concentraci/n * ajiea$= x1 *́ 11

0+ x2 *́ 120

* aj-ea$

=(0∗32.2379 )+ (1∗18.0542 )=18.0542

#%


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Tabla Variables a+ustadas

0ra,,in mol

metano

1V ∆ 2V ∆ 1V 2V real ajustadaV

ideal

ajustadaV

%'% "7*#271

.%#*#%3R

'7*.&1#

'7*.&1#

'7*.&1#

%'1

"&*R1%'

.*'#13

%1*&2%#

'7*'37R

'R*7'3%

#.*#RR1

%'2

"1*.RR7

.*#3%7

%2*1.22

'7*%#7.

#'*R1%3

##*&112

%'3

"#*27#2

.*'R2#

%3*7#%7

'7*#&.1

#1*'##1

#1*37R7

%'4

"'*2%&2

".*#11.

%7*73.3

'3*7'.'

#2*#%11

#3*.%&.

%'

".*R.%.

"'*.237

%R*2.%%

'2*R72%

#7*#R17

#R*#7.#%'!

".*1#7R

"#*'7.R

1.*.331

'&*73%%

%.*%R&3

%'*&&

%'"

".*'&3&

"%*%3%R

1.*%17R

'1*27.#

%#*217%

%%*33.3

%'#

".*.%#3

"1*%##1

1.*13%2

'%*3%'7

%&*'#

%2*.'&R

%'$

.*..''

"1*&723

1.*&.3&

'%*123&

%3*7.%&

%7*#2''

1 .

"%*2'#'

1.*&.2%

'1*11#.

1.*&.2%

1.*&.2%

Tabla ! datos experimentales

(etanol Isopropano !rac* mol U =li:> t U =cond> ;='>

#1

0i&ura " gra6ica de datos calculados a partir de lata5la nAm &


26/42

)ml* l =ml> metanol

% &. .*. '*%3'% 3# '*%317 .

2'# 13*# .*' '*%3.3 3. '*%3.3 .*.R&1R

'# 11*# .*# '*%3.' 27 '*%23# .*#31R$'2 1.*7 .*% '*%2%. 27 '*%&&. .*&311

13 %3 .*1 '*%27' 22 '*%3'% .*#1.'

1"'3 %#*3 .*& '*%&22 2& '*%1&2 .*3#7R

22'1 #3*R .*2 '*%&'. 2%*& '*%1## .*3332

2"'! ##*1 .*3 '*%&.# 2% '*%%7& .*7#3&

34 '2 .*7 '*%1.. 2# '*%%&. .*73#'

41'3 7*3 .*R '*%%%# &R '*%#7. .*R&&1

% . ' '*%#%2 &1 '*%#2. .*R33R

#&


27/42

De la ecuaci/n de ntoine para metanol

log10 P=[ A− /T 1 C +C ] ¿̄

Donde0

&*#.#33

4 '&7.*.7

)#%R*&

=PC


28/42

T = −1580.08

log(0.7799)−5.20277−239.5=58.0251 C

)am5iando 9 4 ; ) para isopropanol se tiene

T = −/

log ( p)− A−C T =

−1357.427log(0.9977)−4.861

−(−75.814 )=348.99 % =75.84 1 C

)alculando un temperatura para cada me-cla

Ts)p=f-a2m#$met ∗Tmet + f-a2m#$p-#∗Tis# Ts)p= (0∗58 )+ (1∗75.84 )=75.84

)on la T supuesta calcluo la presi/n de saturaci/n de cada me-cla9 despe8ando de

la le; de antoine

Psat =10

A− /T +C =10

5.20277− 1580.0875.84+239.5=1.5564

)on la


29/42

#7


30/42

Tabla # atos experimentales

#R

0i&ura $'- Jra6ica de temperatura vs 6racci/n mol de

la 6ase lí:uida =a-ul> ; temperatura vs 6racci/n mol del

condensado =negro>

!igura '.*" Jrá6ica de composici/n en 6ase li:uida vs

composici/n del condensado


31/42


32/42

Tabla $ Composi,in del ,ondensado

5y )x* ;' =;> ;# =' \ ;'>

1'32"# ".*.221 '*.221

1'3"34 .*%.'1 .*2R721'3$1 .*132& .*%&

1'4%2 .*&%2' .*12%R

1'41"$ .*22.1 .*22.1

1'42%3 .*23R3 .*%#.%

1'42!! .*3%.& .*#2R&

1'42% .*27'% .*%'73

1'4232 .*3.%' .*#R2R

1'423 .*3#.. .*#7

1'44% .*71#2 .*'&31

;' 7*.2&3 x \ '.*332

;' 7*.2&3 '*%#37 \ '.*332


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)alculando O a partir de le; de (aoult modi6icada P .*33RR 5ar

γ i= y i P

xi Pisat

Tabla 12 Calculo de gamma 1 y gamma 2 con Ley de Raoult Modificada

x i O' O#


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0.5 .*'2.1 .*.133 "'*7%.' "%*.1#7

0.6 .*'1.% .*.7.3 "'*R21. "%*1'1%

0.7 .*''#. .*.%#R "#*'7R% "#*&'27

0.8 .*'.#' .*.#3' "#*#7'7 "%*2.7#0.9 .*.R#2 .*.##2 "#*%3R& "%*37R7

1.0 .*.R&% .*.''# "#*%&.3 "1*1R'7

γ 2= y1,2 P

x1,2 P1,2sat = .3014∗.7799

.1∗6.7397 =0.3488

%%


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6=x> ([ .

Extrapolaci/n #'


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Tabla 14 Temperatura d

x 1 T V) ;'

0.0 173*#2 ".*.221

0.1 17%*#2.3 .*%.'1

0.2 17#*#2## .*132&

0.3 171*#2#R .*&%2'

0.4 17'*#&R7 .*22.1

0.5 137*#&R& .*23R30.6 171*#2#R .*3%.&

0.7 171*32.' .*27'%

0.8 17#*#2## .*3.%'

0.9 17%*#&27 .*3#..

1.0 17R*#2&. .*71#2

%2


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)

alculando T de 5ur5u8a de ='>T =

−/

ln ( Pisat )− A

−2

T = −1104.904

ln (6.8428 )−3.96288−(−218.552 )=760.4152−273.15=487.2652

%3

0i&ura 13 Jra6ica de composici/n

contra temperatura de 5ur5u8a

Tabla n!mero 1" datos de las fases

Sust. D6s D6i Gacido6s g Gacido6i g

1 .*%% .*23.& 1#*& #*17.2#&

2 .*#%&1 .*&12. #&3*R7&. &2*3

3 .*'&'3 .*&.33 #'%*7&%& %1*7.3&

4 .*#%#1 '*##7. #1R*7%11 %3*1.2#

5 .*'&2# .*7R'3 %7.*#.&. #7*7##&


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3fs=' fs

* fs 3fs1=

4.95

15 =0.33

3fi=' fi

* fi 3fi 1=

7.04

10.5=0.6705

]acido'*.& gcm%

' a2i.#fs=* Na,! fs∗Tit ∗ +a2i.#

* a$i2)#ta∗* fs ' a2i#fs1=

3.6∗3∗1.054

∗15=42.525(

' a2i#fi=* Na! fi∗Tit ∗ +a2i#

* a$i2)#ta∗* fi

' a2i.#fi1=0.3∗3∗1.05

4

∗10.5=2.480625(

%7


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nálisis de (esultadosEn la 6igura ' ; # se puede ver :ue los datos experimentales están mu; cercanos

a los datos 5i5liográ6icos9 ,ec,o :ue se ve re6le8ado en el resultado del XB9 ;a :uees un valor tam5ién mu; aproximado al dato 5i5liográ6ico de 1.*2&W^mol W* En la

6igura % se o5serva la di6erencia entre volAmenes =real e ideal>9 en la ta5la 3 se

puede apreciar la relaci/n :ue tiene la temperatura de 5ur5u8a ; la composici/n9 ;

el valor máximo ; mínimo :ue puede tomar*

En comparaci/n con la ta5la '# ; ta5la '% se puede o5servar c/mo es :ue el

6actor '# ; #' corrigen a O' ; O#9 ; de5ido a eso se o5tienen una me8or

aproximaci/n al dato exacto presi/n de saturaci/n ; Temperatura de 5ur5u8a9

siendo esta Altima9 algo elevada9 posi5lemente a parámetros :ue esta5an 6uera de

nuestro alcan-e el poder controlar*

%R


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)onclusiones

lo largo de este semestre ; con esta Tesina se pudo llegar a un me8or entendimiento de lamateria en sí9 a;udando a comprender conceptos ; ecuaciones algo a5stractas9 con 5ase en

el desarrollo ; con conocimientos previos acerca del tema de e:uili5rio entre 6ases para una

sustancia pura pudimos comprender de una me8or 6orma c/mo es :ue se mantiene el

e:uili5rio entre 6ases9 es decir9 para :ue exista un e:uili5rio entre 6ase depende directamente

de dos propiedades :ue son la temperatura ; la presi/n ;a :ue estas son directamente

proporcionales como e8emplo podría sr la e5ullici/n puesto :ue para :ue se lleve a ca5o la

e5ullici/n depende de la temperatura ; la presi/n9 si aumenta la presi/n tam5ién lo de5erá

,acer la temperatura ;a :ue a nivel molecular cuando ,a; más presi/n las moléculas están

más 8untas ; para ,ervir re:uiere de ma;or energía cinética ; esta energía está dada por la

temperatura por eso es :ue estas son proporcionales9 así mismo si la presi/n disminu;e

re:uiere de menos temperatura ; por consiguiente el será menor para llegar a alcan-ar el

e:uili5rio li:uido"vapor* )on 5ase en la 6igura R podemos deducir :ue el sistema si o5edece a

la


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reporte termodinamica del equilibrio de fases

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