Ley De Raoult

LEY DE RAOULT a) Definición Operacional: La ley de Raoult es una ley de la termodinámica que establece que la presión de vapor parcial de cada componente de una mezcla ideal de líquidos es igual a la presión de vapor del componente puro multiplicado por su fracción molar en la mezcla. b) Sistemas de estudio: 1. Variables: P= presión del sistema Yi= frac. Molares del vapor Xi= fracciones molares del líquido T=temperatura del sistema 2. Sustancia de trabajo: - Isómeros: orto-xileno, para-xileno, meta-xileno - Componentes: Etanol/propanol, n-hexano/n-heptano (30°), benceno/tolueno, benceno/xileno 3. Objetivo: -Demostrar que en una disolución ideal, las presiones parciales de cada componente en el vapor, son directamente proporcionales a sus respectivas fracciones molares en la disolución. -En la aplicación su objetivo de la ley de Raoult es separar componentes puros. 4. Restricciones: -La ley de Raoult solamente se da a presiones de bajas y moderadas. -Las especies o componentes que presenta el sistema sean químicamente semejantes. -Se puede utilizar tanto para un gas ideal como también para un gas real. 5. Modelo Funcional: 𝒑𝟏 = 𝒇𝟏 (𝑷, 𝒀𝟏 , 𝑻) 6. Modelo Matemático:

c) SISTEMA DE ESTUDIO ALGEBRAICO-GRÁFICO DEL PUNTO DE BURBUJA - Sistema de estudio del punto de rocío

GRÁFICA T vs XY

GRÁFICA P VS XY

d) Modelos matemáticos EC. DE ANTOINE:

ECUACIÓN DE DALTON:

e) Ejemplificar con un problema: 10.2. Suponiendo que la ley de Raoult es válida prepare un diagrama t-x-y para una presión de 90 kPa para uno de los sistemas siguientes: a) Benceno(1 )/etilbenceno (2) SOLUCIÓN: Constantes de Antoine:

A

C

B

13.7819 13.9726

2726.81

217.572

3259.23

212.3

Ecuación de Antoine:

Reemplazando: ln(90ka) = 13.7819 −

2726.81 𝑇 + 217.572

2726.81 = 9.2821 𝑇 + 217.572 293.77 = 𝑇 + 217.572 𝑇 = 76.2 °𝑐 Para la presión utlizamos lo siguiente: 2726.81

P= 𝑒 13.7819−80+217.572 P= 101.328 𝐾𝑃𝑎 Para hallar sus fracciones molares utilizamos las siguientes fórmulas:

𝑥=

𝑃 − 𝑃°𝑒𝑡𝑖𝑙𝑏𝑒𝑛𝑐𝑒𝑛𝑜 𝑃°𝑏𝑒𝑛𝑐𝑒𝑛𝑜 − 𝑃º𝑒𝑡𝑖𝑙𝑏𝑒𝑛𝑐𝑒𝑛𝑜

GRAFICA:

T (°C)

T VS X Y 150 100 50 0

0

0.5

1 X1 , Y1

1.5