Diagramas De Fase.docx

DIAGRAMA DE FASES PHASES DIAGRAM GARCÍA ARGOMEDO PEDRO JOSÉ UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO, 130007, TRUJILLO - PERÚ Facultad de INGENIERÍA QUÍMICA, Universidad Nacional de Trujillo. Av. Juan Pablo II s/n – Ciudad Universitaria, Trujillo, Perú. [email protected] (P. García).

RESUMEN Mediante el presente informe se trata de explicar a detalle acerca de las propiedades coligativas las cuales representan las relaciones observadas entre la interacción del soluto con el solvente donde se estudian además de las partículas y la concentración de los componentes comportamientos dados en el cambio de variables como presión y temperatura, y la incidencia de ello en la disolución. El objetivo fue determinar de manera experimental la masa molar de un soluto desconocido, aplicando las ecuaciones mostradas posteriormente y algunos datos bibliográficos. Para ello utilizamos una balanza, equipo de destilación a reflujo particular (termómetros con escala diferente a la Celsius y una pequeña bomba en el interior del balón que hacia que el liquido este en contacto con el mercurio del termómetro y no solo el vapor). Palabras clave: constante de ebullición, propiedades coligativas.

ABSTRACT Through this report we try to explain in detail about the colligative properties which represent the relationships observed between the interaction of the solute with the solvent where the particles and the concentration of the components are studied. pressure and temperature, and the incidence of this in the solution. The objective was to experimentally determine the molar mass of an unknown solute, applying the equations shown below and some bibliographic data. For this we use a scale, special reflux distillation equipment (thermometers with different scale to Celsius and a small pump inside the balloon that made the liquid in contact with the mercury of the thermometer and not only the vapor). Keywords: constant boiling, colligative properties.

INTRODUCCIÓN Como las propiedades de un material depende del tipo, número, cantidad y forma de las fases presentes, y pueden cambiarse alterando estas cantidades, es esencial conocer: -

Las condiciones bajo existen estas fases.

las

cuales

-

Las condiciones bajo las cuales ocurrirá un cambio en la fase.

Se ha acumulado gran información respecto a los cambios de fase, en muchos sistemas de aleaciones, y la mejor manera de registrar estos casos es por medio de diagramas de fase, o también conocido como diagramas de equilibrio o constitucionales. Para especificar el estado de equilibrio es necesario especificar 3 variables independientes, que pueden controlarse externamente, que son: temperatura, presión y composición. Si se supone que la presión es constante con valor atmosférico, entonces nos quedará en el diagrama temperatura y composición. *¿QUÉ

ES UN 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 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 los 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 fase 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 esta se encuentra en equilibrio de fase 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 varias limitaciones: así, por ejemplo, la representación de sistemas de mas de tres componentes son siempre parciales, y por lo tanto es posible tomar decisiones incorrectas porque la información utilizada es incompleta. *Cisternas

L. A. (2009), “Diagrama de fases y su aplicación”, Ed. Reverté S. A., Barcelona, pp. 18-19.

MATERIAL Y MÉTODOS MATERIAL:      

Tubos de ensayo Balanza Analítica Termómetro Cronómetro Naftil-Amina p-nitrotolueno

PROCEDIMIENTO:

- Se mezclo Naftil-amina y p-nitrotolueno, en un tubo de ensayo, en diferentes proporciones para así obtener diferentes composiciones de soluto (Naftil-amina) y solvente (pnitrotolueno).

- Así mismo se introdujo los reactivos puros por separado.

- Se calentó en baño maría la mezcla hasta el cambio de fase (de solido a liquido).

- Se enfriaron las soluciones o mezclas, tomando la temperatura cada 10 seg. Para obtener la gráfica.

- Una vez obtenida las curvas de las soluciones, se pudo realizar el diagrama de fases de la mezcla en cuestión.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Experimento 1  

𝑚𝐵 = 1.8981 𝑔 𝐾𝑔𝐴 = 0.111 𝑘𝑔  𝐾𝑒(𝐻2𝑂 ) = 0.513 𝐾 ∗ 𝑘𝑔−1 ∗ 𝑚𝑜𝑙 −1  𝑇𝐻2𝑂 = 3.51  𝑇𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖𝑜𝑛 = 3.65

𝑀𝐵 =

0.513 ∗ 1.8981 (3.52 − 3.51) ∗ 0.111

𝑀𝐵 = 877.23 𝑔/𝑚𝑜𝑙

Experimento 2  

𝑚𝐵 = 4.3308 𝑔 𝐾𝑔𝐴 = 0.111 𝑘𝑔  𝐾𝑒(𝐻2𝑂 ) = 0.513 𝐾 ∗ 𝑘𝑔−1 ∗ 𝑚𝑜𝑙 −1  𝑇𝐻2𝑂 = 3.51  𝑇𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖𝑜𝑛 = 3.65

𝑀𝐵 =

0.513 ∗ 4.3308 (3.65 − 3.51) ∗ 0.111

𝑀𝐵 = 142.97 𝑔/𝑚𝑜𝑙 Como podemos observar, el resultado del experimento 1 está bastante alejado del valor teórico (Mglucosa = 180.156 g/mol). Esto puede haber ocurrido por no esperar el tiempo suficiente para dar lectura al nuevo punto de ebullición cuando se mezcló agua y glucosa.

CONCLUSIONES

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Atkins P., de Paula J. (2007), “Química Física”, Editorial Medica Panamericana, 8ª edición, Buenos Aires, pp. 151-152