Calculos.docx

PortadaDATOS DATOS REGISTRADOS DURANTE LA PRÁCTICA Tabla Nº1: Datos de temperatura (ºC) y tiempo (min) Grupo 1 Grupo 2 Grupo 3 T (ºC) t (min) T (ºC) t (min) T (ºC) t (min) 7 0 4 0 15 0 5 2 3 2 7 2 3 4 2 4 3 4 2 6 1,5 6 0 6 1 9 1 8 -2 8 -1 11 0,5 10 -3,5 10 -3 13 -1,5 12 -5 12 -4,5 15 -3 14 -6,5 14 -6 17 -4 16 -7 16 -9 19 -4,5 18 -1 18 -11 20 -6,5 20 -1 20 -11,5 21 -7,5 22 -1 22 -12 24 -9 24 -1 24 -12,5 26 -11 26 -1 26 -13 29 -12 30 -1 28 -13,2 31 -12 34 -1 30 -13,2 33 -13 38 -1 32 -14 36 -13,5 40 -2 33 -14 38 -14 41 -3 34 -14 42 -15 42 -45 35 -14 45 -15 43 -5,5 36 -14 48 -15,5 44 -6 37 -16 50 -16,5 45 -7 38 -17 52 -17 46 -7 39

Grupo

Tabla Nº2: Composición de KCl-H2O 1 2 3

4

5

Volumen de agua (mL)

5

5

5

5

5

Masa de agua (g)

5

5

5

5

5

23

25

1,1

Masa de KCl (g) Composición(% masa de soluto KCl)

5

10

18

3 DATOS BIBLIOGRÁFICOS Temperatura eutéctico H2O-KCl: -11ºC  CÁLCULOS  Con los datos obtenidos experimentalmente durante el enfriamiento de la solución salina, graficar temperatura (ºC) vs tiempo (min). Indicar las temperaturas donde se observaron los cambios de fase. De la tabla Nº1, se grafica los valores de temperatura (Eje Y) y los valores de tiempo (Eje X).

0

10

20

30

40

50

-11 -14

Gráfico Nº1: Temperatura (ºC) vs tiempo (min)

 Temperatura de aparición del primer cristal: -11ºC  Temperatura de desaparición de la última gota: -14 ºC. 

Repetir el paso 1 con los datos obtenidos experimentalmente durante el calentamiento de la solución salina. El proceso de calentamiento de la solución salina no se realizó en el laboratorio.

4

60



Para cada composición registrada en la tabla 1, comparar los termogramas de enfriamiento obtenidos en el paso 1. Las temperaturas de cambios de fase deben coincidir, de no ser así, elegir la más conveniente para trasladarlas al diagrama de fases. Elaborar una tabla que relacione composición, temperatura y cambio de fase observado. Graficamos los valores de temperatura vs tiempo para los demás grupos 2 y 3.

Gráfico Nº2: T (ºC) vs t (min) del Grupo 3  Temperatura de aparición del primer cristal: -10.5ºC  Temperatura de desaparición de la última gota: -15 ºC.

Gráfico Nº2: T (ºC) vs t (min) del Grupo 3 20 15 10 5 0 0

10

20

30

-5 -10

Gráfico Nº3: T (ºC) vs t (min) del Grupo 2 5

40

50

 En este grupo, no pudieron determinar las temperaturas de cambio de fase. Tabla Nº3: Composición de KCl-H2O 1 2 Grupo 5 5 Volumen de agua (mL) 5 5 Masa de agua (g) 1,1 Masa de KCl (g) Composición(% masa de soluto KCl) Tº de aparición del primer cristal Tº de desaparición de la última gota



5

10

3 5 5 0,4 18

-11

-10,5

-14

-15

Los cambios observados de fase son la aparición del primer cristal y la desaparición de la última gota líquida.



Buscar en los manuales de propiedades fisicoquímicas los siguientes datos para el sistema KCl-H2O: Solubilidad, punto de fusión de las sustancias puras, composición y temperatura del eutéctico.

Gráfico Nº4: Solubilidad del KCl a diferentes temperaturas

6

Del gráfico Nº4 se obtiene la solubilidad del KCl que determinará los porcentajes en masa del KCl a diferentes temperaturas. 𝑆

% masa KCl = 𝑆+100 x 100%

Ec.2

A -11ºC: S = 24.95 g KCl/100 g H2O 24.95

Usando la ec. 2:

%masa KCl = 24.9524.95+100 x 100 % %masa KCl = 19.97

El mismo procedimiento para las demás temperaturas Tabla Nº4: % masa KCl a diferentes temperaturas Temperatura (°C)

Solubilidad (g/100gH2O)

%Masa KCl

-11

24,95

19.97

-9

25,52

20.33

-8

25,82

20.52

-6

26,37

20.87

-4

26,97

21.24

-2

27,26

21.42

0

27,60

21.63

10

30,99

23.66

20

33,99

25.37

30

36,99

27

40

40,00

28.57

50

42,59

29.87

60

45,50

31.27

70

48,28

32.56

80

51,08

33.81

90

56,40

36.06

100

56,69

36.18

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 Temperatura de fusión KCl: 776ªC  Temperatura del eutéctico : -11ºC 

Demostrar porqué en la meseta, el número de grados de libertad es igual a cero en la ecuación de la regla de fases. En los casos experimentales que nosotros trataremos, el efecto de la variación de la presión es despreciable, así establecemos que la presión es de 1 atm que es constante durante todo el experimento, así pues la regla de las fases queda establecida para nuestros propósitos empíricos como: F= C+P-1 donde:  F: número de grados de libertad  C: número de componentes  P: número de fases presentes Si tenemos un metal puro y nos situamos en su punto de fusión C=1; P=2 (solido+liquido), así obtenemos que F=0 con lo que podemos deducir que el punto de fusión es un punto fijo y que se da a una temperatura y presiones fijas.

 DISCUSIÓN DE RESULTADOS  Durante la experiencia hubo una gran cantidad de datos de la temperatura iguales a 14°C, esto se debió a que durante este lapso de tiempo el KCl se estaba transformando completamente de líquido a solido así como también el agua. El punto eutéctico se escogió del grafico de enfriamiento (aparición de la primera gota), esto fue debido a su proximidad con el teórico.  Luego de agitar constantemente pudimos determinar con certeza la temperatura a la cual se formó el primer cristal la cual fue -11°C así podemos obtener nuestro error comparando la temperatura eutéctica experimental con la teórica, pero la temperatura que obtuvimos del primer cristal es casi igual a la temperatura eutéctica teórica por lo que el error es muy poco y prácticamente lo despreciamos.  En un principio al registrar la temperatura en la que se formó el primer cristal obtuvimos una temperatura de -8°C esto fue porque habíamos cometido un error en no agitar debidamente la solución, pero después de realizarlo correctamente nos dimos cuenta de la verdadera temperatura a la que se formó el primer cristal.

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