TABLAS

Datos Teóricos

Tabla 1 – Composiciones Másicas de la Mezcla Heterogénea de

Agua-Heptano.

Mezclas % Agua % Heptano

1 2 98

2 10 90

3 30 70

4 50 50

5 60 40

6 70 30

7 80 20

8 90 10

9 98 2

Tabla 2 – Composiciones en Peso de la Mezcla Ternaria Agua-

Heptano-Acetona.

Mezclas % Agua % Heptano % Acetona

1 45 45 10

2 40 40 20

Tabla 3 – Datos de Equilibrio para la Mezcla Agua-Heptano-

Acetona.

Fase Acuosa Fase Orgánica

% Heptano % Agua % Acetona % Heptano % Agua % Acetona

0,01 75,2 24,79 93,2 0,0 6,8

0,03 59,7 40,27 87,6 0,0 12,4

1,03 36,0 62,97 72,2 0,6 27,2

3,29 23,6 73,11 60,9 1,0 38,1

4,77 20,2 75,03 58,0 1,0 41,0

27,50 5,0 67,50 27,5 5,0 67,5

Datos Experimentales

Tabla 4 - Composiciones en Peso de la Mezcla Ternaria Agua-

Heptano-Acetona.

Mezclas % Agua % Heptano % Acetona

1 0,75 98,50 0,75

2 0,50 99,00 0,50

Tabla 5 – Masas de las Mezclas Ternarias Agua-Heptano-Acetona.

Mezclas

Erlenmeyer

Vacío (g)

Agua

(g)

Heptano

(g)

Acetona

(g)

1 92,3 0,3 14,7 10,70

2 121,1 1,5 13,5 27,00

3 80,4 4,5 10,5 44,40

4 78,8 7,5 7,5 46,00

5 117,1 9,0 6,0 46,90

6 129,5 10,5 4,5 47,90

7 107,5 12,0 3,0 46,20

8 79,8 13,5 1,5 41,10

9 113,7 14,7 0,3 28,70

Resultados Teóricos

Tabla 6 – Masas de las Mezclas Ternarias Agua-Heptano-Acetona.

Mezclas Agua (g) Heptano (g) Acetona (g)

1 0,3 14,7 10,70

2 1,5 13,5 27,00

3 4,5 10,5 44,38

4 7,5 7,5 45,96

5 9,0 6,0 46,91

6 10,5 4,5 47,87

7 12,0 3,0 46,20

8 13,5 1,5 41,05

9 14,7 0,3 28,62

Resultados Experimentales

Tabla 7 – Gramos de Solución y Composiciones Porcentuales de la

Mezcla Ternaria Agua-Heptano-Acetona para Construir la Curva

de Solubilidad.

Erlenmeyers Solución (g) % Agua % Heptano % Acetona

1 25,7 1,24 60,68 38,08

2 42,0 3,89 35,09 61,02

3 59,4 8,90 16,90 74,20

4 61,0 12,30 12,30 75,40

5 61,9 14,27 9,51 76,22

6 62,9 17,05 7,80 75,15

7 61,2 21,14 5,28 73,58

8 56,1 27,77 3,09 69,14

9 43,7 49,74 1,02 49,24

Tabla 8 – Cantidad Mínima de Acetona en Gramos Añadidas a

cada Erlenmeyers.

Erlenmeyers

M.E + Mezcla

Ternaria (g)

M.E + Mezcla

Heptano-Agua

Acetona

(g)

1 117,8 107,3 10,5

2 163,2 136,1 27,1

3 140,0 95,4 44,6

4 140,0 94,1 45,9

5 178,9 132,1 46,8

6 192,3 144,5 47,8

7 168,5 122,5 46,0

8 135,6 94,8 40,8

9 157,2 128,7 28,5

M.E: es la masa del erlenmeyer vacío.

Tabla 9 – Masas de la Fase Orgánica y Acuosa para cada una de

las Mezclas Ternarias Agua-Heptano-Acetona.

Muestras Beacker

Beacker

Vacío (g) Fases Masas (g) E (g) R (g) % E % R

A

1

61,7

Orgánica 108,1

53,6 46,42 Acuosa 115,3 18 98,5

B 1 62,7 Orgánica 109,9 49,9 47,2

2 Acuosa 112,6 33 99

E : extracto

R : refinado

Tabla 10 – Puntos de Mezclado para las Mezclas Ternarias 1 y 2.

Mezclas

Punto de

Mezclado

(cm)Composición

de Heptano

Composición

de Agua

Composición de

Acetona

1 5,31 70% 23,50% 6,50%

2 6,03 65% 23% 12%

CÁLCULOS TIPO

1. Composiciones Porcentuales de Agua, Heptano y Acetona:

2. Composiciones Porcentuales del Extracto y Refinado:

Mezcla Ternaria 1

3. Composiciones Porcentuales del Extracto y Refinado:

Mezcla Ternaria 2

4. Masas del Extracto y el Refinado para la Mezcla Ternaria 1

y 2:

Para la Mezcla Ternaria 1:

Para la Mezcla Ternaria 2: los cálculos se realizan de igual

manera que en la mezcla ternaria 1.

5. Puntos de Mezclado:

Para Mezcla Ternaria 1:

Para la Mezcla Ternaria 2: los cálculos se realizan de igual

manera que en la mezcla ternaria 1.

RESUMEN

La experiencia realizada consistió en analizar y estudiar el equilibrio

líquido-líquido de una mezcla compuesta por agua-heptano-acetona. En la

cual fue necesario construir una curva de solubilidad y distribución

experimental, para esto se prepararon nueve soluciones con cantidades de

composiciones másicas proporcionales de agua-heptano con (15g) cada

erlenmeyers. Luego se pesaron y se añadió una cantidad mínima de acetona

a cada erlenmeyers hasta obtener una solución homogénea; después estas

soluciones se pesaron y se calculó por diferencia la cantidad añadida de

acetona. Posteriormente se determinaron las composiciones y se

representaron en el triángulo equilátero, obteniéndose de esta forma la

curva experimental de solubilidad, seguidamente se procedió a determinar

la curva de distribución, a partir de los punto que se obtuvieron para la

determinación de la curva de solubilidad. También se hizo necesario

determinar la cantidad de extracto y refinado trazando las líneas conodales

para esto se prepararon dos mezclas ternarias de (100g) de agua-heptano-

acetona cada una con diferentes composiciones; estas mezclas se

trasvasaron a un embudo de decantación, se agitaron y se dejaron reposar

aproximadamente (1 hora) ; después se separaron ambas fases la acuosa y

orgánica y se pesaron cada una de estas fases. A partir de estos datos se

determinó la cantidad de extracto y refinado por diferencia y utilizado la

regla de la palanca invertida se determinaron los puntos de mezclado

correspondiente. Observándose en la figura 1 que tanto la curva de

solubilidad como la de distribución experimental se encuentran por debajo

de la teórica , debido al aumento de temperatura. En cuanto a los valores

obtenidos de extracto, refinado y punto de mezclado y las correspondientes

composiciones del soluto, solvente y diluyente se pueden observar en las

tablas 9 y 10 respectivamente.

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

MINISTERIO DE EDUCACIÓN SUPERIOR

INSTITUTO UNIVERSITARIO DE TECNOLOGÍA CUMANÁ

ESTADO SUCRE

Integrantes:

Córdova Orangel CI – 16 315 861

Maza A. Felix A. CI – 16 702 004

Rivero Luisana CI – 16 484 711

Cumaná; Junio 2005

OBJETIVOS

General:

Analizar y estudiar el equilibrio líquido-líquido de una mezcla

compuesta por acetona-heptano-agua.

Específicos:

1. Construir la curva de solubilidad de la mezcla acetona-heptano-

agua.

2. Trazar las rectas conoidales y de distribución.

3. Determinar el punto de mezcla.

Análisis de los Resultados

En la presente experiencia se estudia el equilibrio que existe entre una

solución inmiscible (agua – heptano) y una compuesto polar (acetona) el

cual hace que dicho solución se homogenice, produciéndose un equilibrio

ternario líquido- líquido. Para la formación de la solución homogénea se

prepararon soluciones con cantidades diferentes de agua - heptano y

cantidades mínimas de acetona, observándose que a medida que le

adicionaba más heptano la cantidad de acetona necesaria era menor, estas

soluciones se pesaron antes y después de añadirle la acetona para luego

determinar por diferencia la cantidad de acetona añadida. Con los datos

obtenidos se obtuvo la composición de cada mezcla, para luego representar

estos valores en el triangulo equilátero y obtener la representación gráfica

de una sustancia en su solución saturada en un disolvente en función a la

temperatura conocida como curva de distribución , luego se procedió a

determinar la curva de distribución, la cual se obtuvo a partir de los punto

utilizados para trazar la curva de solubilidad estos (puntos) se extrapolaron

sobre el triangula equilátero hasta formar lo que se conoce como curva de

distribución.

Observándose que ambas curvas (de solubilidad y de distribución) se

encuentran por debajo de la teórica, esto se debe principalmente al efecto

de la temperatura, la cual influye considerablemente sobre el equilibrio

ternario, debido a que las composiciones experimentales de agua- heptano y

acetona fueron tomadas a una temperatura superior a las tomadas

teóricamente trae como consecuencia un aumento de solubilidad y por lo

tanto la cantidad de acetona a utilizase seria menos ocasionándose un

decrecimiento del área de heterogeneidad para cada una de las curvas. La

curva de distribución de la acetona también fue representada el los ejes X-

Y, notándose un comportamiento lineal de forma creciente, en el cual el

valor de la pendiente es igual a 1.0023, indicándonos que dicha curva se

encuentra muy cercana a la real, debido a que teóricamente la curva de

distribución de la acetona posee una pendiente igual a 1 para un ángulo de

45° (ver figura 3). A partir de estos resultado se puede decir que los

valores obtenidos experimentalmente fueron muy semejantes a los teóricos

a pesar que la práctica se realizo a una temperatura mayor, de

aproximadamente 32°C.

La curva de solubilidad indica el cambio de solubilidad de las fases

ricas en agua-heptano y acetona ,lo que se encuentra sobre esta curva

representa una solución saturada, lo que se encuentra por encima a esta

curva representa una solución homogénea, mientras lo que se encuentra por

debajo representa una solución heterogénea, es decir forma dos fases

líquidas insolubles saturadas de composiciones en el equilibrio, indicadas

por un Refinado(rico en heptano) y un Extracto(rico en agua).

El refinado y el extracto se determinaron siguiendo el procedimiento

establecido en la cual se formaron dos fase: la fase acuosa (contiene el

extracto) y la fase orgánica (contiene el refinado) , encontrándose (en un

embudo de decantación) la fase acuosa de bajo debido a que posee mayor

densidad que la fase orgánica, dichas fase se separaron y pesaron para

luego obtener por diferencia la masa de extracto y refinado, observándose

que en las dos mezclas se obtuvo mayor cantidad de extracto lo que quiere

decir que en ambas mezclas se encuentran mayor cantidad de agua (ver

tabla 9)

Por último se determinó el punto de mezclado para cada mezcla

aplicando la regla de la palanca invertida arrojando valores de 5.31 cm y

6.03 cm para la mezcla 1 y 2 respectivamente, obteniendo una composición

de heptano – agua y acetona de (70,23.5 y 6.5) % en el primer punto de

mezclado, mientras que en el segundo punto de mezclado se encontraron

las siguientes composiciones (65,23 y 12)% de heptano – agua y acetona

respectivamente.

Conclusiones

1. La curva de solubilidad y distribución obtenida

experimentalmente se encuentran por debajo de la curvas

teóricas, debido a que la temperatura en la cual se tomaron

los datos experimentales fue mayor a la temperatura que

se tomaron los datos teóricos.

2. En la curva de distribución en los ejes X-Y se observa un

comportamiento lineal de forma creciente.

3. En la fase orgánica se obtuvo un porcentaje de extracto de

18% y 33% para la mezcla 1 y 2 respectivamente.

4. En la fase acuosa se obtuvo un porcentaje de refinado de

98.5 % y 99 % para la mezcla 1 y 2 respectivamente.

5. Aplicando la regla de la palanca se obtuvo el punto de

mezclado arrojado valores de 5.31cm y 6.03 cm para la

mezcla 1 y 2 respectivamente.

6. Se obtuvo en el punto de mezclado 1 y 2 las siguientes

composiciones de heptano-agua y acetona de (70,23.5 y

6.5)% y ( 65,23 y 12)% respectivamente.

Gráfica

Figura 3- Representación gráfica de la curva de distribución de la

acetona en el diagrama X-Y