diagrama de solubilidad final 1

8/18/2019 Diagrama de Solubilidad Final 1

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MIER11 LFQ I - C-D

(MI: Miércoles, 11: once horas, LFQI: Laboratorio de Fisicoqu!ica I-C,D: "ru#o$

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN

MARCOS

FACULTAD DE QUIMICA E INGENIERIA QUIMICA

DE%&R'&ME') &C&DEMIC) DE FI*IC)Q+IMIC&

L&)R&')RI) DE FI*IC)Q+IMIC& I

'EM& DI&"R&M& DE *)L+ILID&D

%R)FE*)R I" .&R&") R)/&*,

&LE/&DR)&L+M)* CR+CE* M&LD)&D),*'E%0&.C+E'&* L&RR&+RI, F&I)L&MED) *&L&&R, C&RL)* '&F+R 2ILL&, L+I*


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Laboratorio de Fisicoquímica I – Universidad Nacional Mayor de SanMarcos

Diagrama de solubilidad

3

Cuidad +ni4ersitaria

TALA DE CONTENIDO

1 RE*+ME5

3 I'R)D+CCI)6

5 %RICI%I)* 'E)RIC)*7

6 %R)CEDIMIE') E8%ERIME'&L9

7 '&L&* DE D&')*1

; E/EM%L) DE C&LC+L)*16

;1Cclas16

;3'tulo en ?ra!o del claAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA17

;6 Deter!inaci@n de los #orcenta=es en #eso del


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5

11&%EDICE 3

111 C+E*'I)&RI) 3

113 "RFIC&*33

!" RESUMEN

Esta #r@ la lnea de

re#arto #or Glti!o se deter!in@ las co!#osiciones en #eso de cada

soluci@n

La #resente #r@ a condiciones de

laboratorio de 33C de te!#eratura, B7; !!0? de #resi@n

at!osJérica 3K de hu!edad relati4a

El #rocedi!iento eH#eri!ental a lle4arse a cabo #ara lo?rar cu!#lir

los ob=eti4os anterior!ente #lanteados se di4iden en dos #artes, la

#ri!era #arte, #ara la construcci@n de la cur4a binodal, se #re#aran 6

soluciones que contenan 1-17-3-37 K de cla con

cantidades conocidas de -utanol,


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6

to!ara una !uestra de cada disoluci@n se titul@ con hidr@Hido de

sodio Con el #orcenta=e en #eso de arse en

cuales condiciones de o#eraci@n #ara lo?rar resultados @#ti!os

#" INTRODUCCI$N

& lo lar?o de nuestra carrera de in?eniera qu!ica, traba=a!os con!uchas soluciones #rinci#al!ente #uras co!o el a?ua o con

siste!as de dos co!#uestos que a si!#le 4ista #arecieran uno #or lasolubilidad entre ellos, #ero nos he!os #re?untado: *i a?re?a!os untercer co!#onente, hasta qué #unto es soluble en un siste!a deotros dos co!#onentesN De Jor!a ?r


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7

Los equilibrios de solubilidad #oseen ?ran i!#ortancia en la qu!ica%er!iten resol4er #roble!as co!o en la recu#eraci@n de sustancias!u caras que esta el ablanda!iento del a?ua dura laJor!aci@n de c


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;

Las relaciones de solubilidad de un siste!a de tres co!#onentes, se

re#resentan J


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B

+n siste!a ternario #uede Jos

desde el #unto a al lado o#uesto del trios #aralela a & hasta el lado o#uesto del tria la lnea adecuada La intersecci@n de estas tres lneas sePala el

#unto que re#resenta la co!#osici@n de la !e>cla

%or e=e!#lo la adici@n de clas de tolueno

a?ua (que inicial!ente Jor!an un siste!a de dos Jases$ acaba

#roduciendo siste!as lquidos de una sola Jase Las co!#osiciones en

#orcenta=es se halla sobre una cur4a, lla!ada cur4a de solubilidad,

co!o se ha dibu=ado sobre la ?ura *e obser4ar< que esta cur4a 4a

desde el tolueno #uro hasta el a?ua #ura +na !e>cla cualquiera dentro

del cla dentro del


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9

%ara conocer la co!#osici@n de cada Jase en el siste!a ternario

re#resentado #or el #unto #, he!os de tra>ar la lnea de uni@n @

lnea de re#arto que #asa #or dicho

#unto Esta lnea corta a la cur4a en dos #untos q s, cuas

co!#osiciones corres#onden con las de cada Jase Cualquier #unto

situado sobre dicha lnea #ose la !is!a co!#osici@n de cada Jase

Co!o #ode!os obser4ar, se #ueden construir innitas lneas de uni@n

Re*(as de re+ar(o: En el dia?ra!a trian?ular (véase ,)ura b+

apéndice$ el cla da lu?ar a dos Jases diJerentes +na de las Jases es rica en a?ua

#or lo que se deno!ina Jase acuosa La otra es rica en tricloro!etano

se deno!ina Jase or?ona inJerior es rica

en tricloro!etano, #ero contiene ta!bién a?ua


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re#arto Ustas no tienen #or qué ser #aralelas entre s ni a la base del

tri


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1

Curva de Solubilidad.

1 'odo el !aterial de 4idrio debe ser la4ado secado en la estuJa

3 En Erlen!eer de 137 !l, se #re#ara 1 !l de soluciones queconten?an 1, 17, 3, 37 K en 4olu!en de


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11

5 %ese un Erlen!eer de 1 !l, li!#io seco con ta#@n !ida en

el, 7 !l de una de las Jases, ta#e r


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13

TABLA 5.-: Soluciones de Ácido Acético en n-butanol y tituladas con agua

SUSTANCIA 10%V(mL) 20%V(mL) -0%V(mL) 0%V(mL)Ác!"

#c$c"1!0 2!0 $!0 #!0

+,&#"' !0 "!0 7!0 6!0V"'&m

g#*#!" !

Ag

1!5 $! 7!" !2

TABLA 5.: Densidades teóricas de las sustancias en su respectiva temperatura

de estado puro

SUSTANCIA T(" C) /(gmL)Ác!" #c$c" 22 1!0#75

+,&#"' 22 0!"0"1

Ag 22 0!777N"#: El %alor teórico del a&ua se 'alló para 22 () en el *anual del in&eniero+umico -'on Perry mientras +ue para el .cido ac/tico y nbutanol se tu%o +ueinterpolar debido +ue no se encontró el %alor teórico para 22() solo para 20() y25() en ambos casos!

TABLA 5.5: Porcentaje en peso de cada sustancia presente en las soluciones de

cido acético en agua! tituladas con n-butanol

% 10%V 15%V 20%V 25%V


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15

"'&mS&*#c# (g) %3 (g) % (g) % (g) %

Ác!"

Ac$c"

1!0#75 !60 1!57125 1$!5 2!05 17!20 2!61"75 1"!7$

Ag"!7

$"2!26

"!#"10#

575!2

7!"21

665!5#

7!#"$27

55$!52

+,&#"'0!"""

1"!1# 1!21215 10!76

2!1010

617!26 $!"7""" 27!75

TABLA 5.4: Porcentaje en peso de cada sustancia presente en las soluciones de

cido acético en n-butanol! tituladas con agua

%

"'&m

10%V 20%V -0%V 0%V

S&*#c# (g) %3 (g) % (g) % (g) % cido

c/tico1.0475 10.67 2.095 16.82 3.1425 18.95 4.19 22.99

nbutanol 7.2729 74.08 6.4648 51.92 5.6567 34.11 4.8486 26.61 &ua 1.49665

5

15.25

3.89130

3

31.26

7.78260

6

46.94

9.17948

4

50.4

TABLA 5.: "itulo en gramo de cido acético por m# de $a%&

(g) V3m4M#6#7 #c8 52!1"1$ Ác!" #c$c" 1!0

M#6#* 9 c!"

#c$c"5$!$$0 N#;H g#*#!" 15!6

Ác!" #c$c" 1!1577 T&'" (g HAcmLN#;H) 0!07#2

TABLA 5.


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16

S&*#c# V(mL) (g) %Ác!" Ac$c" 2!0 2!05 11!#2

+,&#"' !0 7!272 $!6#Ag !0 "!7$ #"!#

TABLA 5.=: Determinación de la l)nea de reparto

>ASE ACU;SA >ASE ;R?ANICAMUESTRA (g) #!"$" #!#0#1VN#;H (mL) 6!$ 7!6

AC. ACETIC; (g) 0!#67#6 0!56$2%AC. AC@TIC; !66 12!"0

1" E2EM&LO DE C3LCULOS

4.1 .C'c&'" !' "6c# ! c#!# c"m" ! '#* m7c'#*

/#I01 A#23I#1 2N A4UA:

*I:COMPONENTE COMPONENTE COMPONENTE V W ×= ρ

100% ×= MEZCLA

COMPONENTE COMPONENTE W

W W

L+E"):

C


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17

2-+'&)L V 17 !LO g mL g mLW BUTANOL N 88891.0/8081.01.1 =⊗=−

C


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1;

- C


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1B

W (!uestra$ V 6959 ?

Lue?o:

ico gÁcidoAcét mLNaOH x NaOH

co AcidoAceti

mL

g co ÁcidoAcétiW 46746.03.60742.0)( ==

%66.91008389.4

46746.0% . == x g

g W ACETICO AC

F&*E )R"&IC&:

*i:

2 (a)0 ?astado$ V B; !L

W (!uestra$ V 6661 ?

Lue?o:

ico gÁcidoAcét mLNaOH x

NaOH

co AcidoAceti

mL

g co ÁcidoAcétiW 56392.06.70742.0)( ==

%80.121004041.4

56392.0% . == x g

g W ACETICO AC

9" AN3LISIS Y DISCUSI$N DE RESULTADOS

•

Los #orcenta=es en #eso ubicados en el dia?ra!a trian?ular se notaque el a?ua el


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19

• Con los #orcenta=es en #eso hallados se tra>a la cur4a de solubilidad

la cual indica que dentro de ella se Jor!a un siste!a de dos Jases

(siste!a hetero?éneo$ !ientras que los #untos que se ubiquen Juera

de dicha cur4a son de un sola Jase (siste!a ho!o?éneo$

• En la lnea de re#arto donde se ubic@ un #unto el cual re#resenta el

K en #eso de los tres co!#onentes re#resenta el equilibrio eHistente

entre la Jase acuosa la Jase or?


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1

El siste!a ternario n-butanol-clarse

en el equilibrio habr


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3

*er #reciso con el reconoci!iento del !o!ento eHacto de la

a#arici@n de turbide>, a que es 4ital #ara que el ?r


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31

!!" A&>NDICE

113 Cuestionario

I)di*ar las ?e)(a8as @ des?e)(a8as ue oBre*e el diagramade Roo,eboom"

Ve)(a8as'

+na de las 4enta=as del uso de un dia?ra!a ternario es su

re#resentaci@n bidi!ensional %recisa!ente #ueden establecerse

ar siste!as: dos #ares lquidos !iscibles

#arcial!ente tres #ares de lquidos !iscibles #arcial!ente

teniendo te!#eratura #resi@n =ados

os #er!ite saber las co!#osiciones de las sustancia en una

!e>cla deter!inada usando un !étodo de se#araci@n

os #er!ite saber hasta qué !edida es soluble un tercer

co!#onente en un siste!a Jor!ado #or otros dos co!#onentes

Des?e)(a8as'

*e usa con !aor #recisi@n #ara Jases liquidas, a que al haber

tres Jases tres Jases liquidas tres s@lidas, solo cuatro de estas

estar


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*olo es a#licable a sustancias a establecidas de#endiendo de su

naturale>a la te!#eratura a que se traba=a

0a tendencia a que #or hidr@lisis se Jor!en cantidades!inGsculas de #roductos ?elatinosos

*iste!a de dos sales a?ua solo se anali>a cuando dichas sales

#resentaci@n co!Gn

Des*ribe % +ro*esos u-mi*os a )i?el i)dus(rial do)de(ie)e a+li*a*i7) los *ri(erios del diagrama de solubilidad"

a Co)(a*(o se)*illo' EHtracci@n de ando a?ua

b Co)(a*(o ml(i+le' 'iene 4arias entradas de sol4entes a !edidaque a4an>a la !e>cla de


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casos se cortan en un #unto +na de las lneas de coneHi@n seencuentra en las #rolon?aciones de uno de los lados del tri


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Figura b. Línea de reparto 56765 en un dia)rama de solubilidad de un sistematernario

Figura c. #onstituci8n del dia)rama de solubilidad


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diagrama de solubilidad final 1

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