Post3 - Termo2 Equilibrio Liquido Vapor en Un Sistema No Ideal

 

TERMODINAMICA TERMODINAMIC A2

Equilibrio liquido vapor en un sistema no ideal

3

ALMA RAQUEL DIAZ JAYME

27-09-2021

LUNES

MARIA DEL ROSARIO MORALES ARMENTA

7:00AM- 9:00AM

 



HOJA DE DATOS EXPERIMENTALES

 



DIBUJO



CACULOS 1. Obtenga las fracciones molares de acetona y de cloroformo en las muestras de líquido (Xa y Xc) y en las muestras de vapor ( Ya y Yc) por interpolación de los datos la tabla abajo mostrada (Reid, R. C. (1977)), la cual presenta la composición en porcentaje en mol de cloroformo para el índice de refracción correspondiente correspondiente..

Temperatura de ebullicion 54.6 55.6 56.9 57.8 57.7 50.2 53.1 55.2 56.6

 Vapor 

1.44 1.4345 1.428 1.424 1.367 1.3805 1.3895

 

Liquido 1.4365 1.427 1.4215 1.419 1.384 1.392 1.399

 Yc

Xc

1 .9575 .8835 .8020 .73475 0 .1140 .26175 .3585

1 .91 .7895 .72275 .6930 0 .2995 .3860 .4645

 

57.7

1.4045

1.408

.5255

.5645

2. Construy Construya a una grfica grfica de temper temperatur atura a de ebullición ebullición contra contra fracción fracción molar de cloroformo y acetona (recuerde que es un sistema binario), en la que se distingan claramente los datos de líquido de los datos de vapor condensado. Trace curvas suaves que representen hasta donde sea posible los datos obtenidos, con objeto de quecontra la grfica corresponda diagrama de temperatura de ebullición composición del al sistema en estudio. Ver Anexo A.1.

Temperatura de ebullición ebullición vs fracción fr acción molar Alma Raquel Díaz Jayme 60

58

56

54

52

50

48

46

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

3. Determin Determine e y anote anote la composic composición ión y tempera temperatura tura del del punto punto azeotrópico del sistema binario y ubíquelo en la grfica. Leyendo la gráfica podemos observar que el punto de azeotropo tiene una temperatura de 57.8C y tiene una fracción molar de .63 4. Investigue Investigue en en la literatur literatura a la composic composición ión y tempera temperatura tura del del azeótropo. Calcule el porciento de error y explique a qu se deben las diferencias entre el valor encontrado en la literatura y el obtenido en el experimento. Teb=64.5 Fracción mol= .655

%errorTeb=

64.5 ° C −57.8 ° C    x 100=10.38% 64.5 ° C 

 

%errorFracción=

.655−.63  x 100 =3.816% .655

Pudimos haber cometido un error al momento de tomar la lectura de las temperaturas, debido a que una bajo en un momento que no tuvo que haber bajado, esto pudo haber cometido el error de que nos diera un error alto. 5. Para cada cada una de las tempe temperatu raturas ras de ebullic ebullición ión medidas medidas obteng obtenga a las presiones de vapor tanto para acetona como para cloroformo puros, por medio de la ecuación (6) (ecuación de Antoine). Los valores de los parmetros para presiones de vapor en milímetros de mercurio y temperaturas en grados centígrados son:  A 16.6513 15.9732

 Acetona Cloroform o

 P

sat  a =

16.6513−

exp 15.9732−

 Psat  c = exp

B 2940.46 2696.79

  2940.46 54.6 °C + 237.22

=

C 237.22 226.99

762.644 mm Hg

  2696.79 +

54.6 °C  236.99 =

637.160 mm Hg

NOTA: Como los clculos de este punto, del 6 y 7 son repetitivos, bastar un ejemplo de cada uno de ellos y los resultados completos en la tabla del punto 9 de sus clculos. 6. Calcule Calcule las presion presiones es parciales parciales de aceto acetona na y cloroform cloroformo o en cada una de las muestras tomadas de vapor en equilibrio, por medio de la ecuación (5). Pc= YcPt.  Pc =.9575∗606.8 mmH =581.011 Pa=YaPt  

 P a= . 0425∗606.8 mmH = 25.789

7. Calcule Calcule los coefici coeficientes entes de de actividad actividad de la acetona acetona y el el cloroformo cloroformo en cada una de las muestras tomadas del líquido en equilibrio por medio de la ecuación (2).

Yc =

581.011 = 1.03 .91∗620.2241

Ya =

25.789 = .3861 .09∗742.0608

 

8. ¿Qu tipo tipo de desviac desviación ión a la Ley Ley de Raoult Raoult presen presenta ta el sistema sistema estudiado y explique por qu?   Temperatur  a

Vapo r 

 Liquid

 Yc

Ya

Xc

Xa

o

54.6

-

-

1

0

1

0

55.6

1.44

1.4365

.9 5 7 5

.0 4 2 5

.9 1

.0 9

56.9

1.4345

1.427

.8 8 3 5

.1 1 6 5

.7 8 9 5

.2 1 0 5

57.8

1.428

1.4215

.8 0 2 0

.1 9 8

57.7

1.424

1.419

-

-

. 26525 1

. 27725 .3 0 7

50.2

. 73475 0

. 72275 .6 9 3 0 0

1

53.1

1.367

1.384

.1 1 4 0

.8 8 6

.2 9 9 5

.7 0 0 5

55.2

1.3805

1.392

.6 1 4

1.3895

1.399

. 73825 .6 4 1 5

.3 8 6 0

56.6

. 26175 .3 5 8 5

.4 6 4 5

.5 3 5 5

57.7

1.4045

1.408

.5 2 5 5

.4 7 4 5

.5 6 4 5

.4 3 5 5

0

0

 Pc  mm

 Pa mm

Hg 6 3 7 .1 6 0

Hg 762.544

6 2 0 .2 2 4 1 6 4 7 .9 2 9 0 667.674 9 6 6 5 .4 5 7 8 5 1 5 .0 0 1 2 5 6 9 .5 8 1 5 6 1 1 .8 9 0 7 6 1 4 .4 5 0 5 6 6 5 .4 5 7 8

742.060 8 775.738 8 799.762 4 797.064 1 614.473 7 680.589 1 731.937 767.860 6 797.064 1

Pc

Pa

Yc

Ya

-

-

-

-

5 8 1 .0 1 1

25.789

1.03

536.107 8 486.653 6 445.846 3 -

70.6922

1.05

120.146 4 160.953 7 -

1.00 8 . 9667 -

. 3861 . 4329 . 5418 . 6577 -

537.624 8 447.970 1 389.262 2 287.926 6

. 4055 . 6724 . 7621 . 8488

6 9 .1 7 5 2 1 5 8 .8 2 9 9 217.537 8 318.873 4

9. Realice Realice una tabla tabla que que contenga contenga las las siguient siguientes es columna columnas s con sus sus respectivas unidades. Esta puede considerarse como tabla de resultados siempre y cuando complete con aquellos resultados que falten.



CONLCUSIONES

Se obtuvo el punto azeotrópico para el sistema acetona-cloroformo, y logramos calcular con éxito éxito los coeficientes coeficientes de actividad de cada componente componente a las composiciones composicio nes del lquido y el vapor en equilibrio a diferentes temperaturas de ebullición; de igual manera pudimos ebullición; pudimos determinar determinar el tipo de desviación a la Ley de Raoult que presenta el sistema.

1.12 . 9967 . 9466 . 8294