DEPARTAMENTO ACADEMICO DE FISICOQUIÍMICA

VI08LFQIIA

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

FACULTAD DE QUIMICA E INGENIERIA QUIMICA

DEPARTAMENTO ACADEMICO DE FISICOQUIÍMICA

No 10: REGLA DE FASES

Nombre del Alumno: Arroyo Angeles, Giovanna Beatriz

Código de Alumno: 02070070

Nombre de Profesor: Ing. Yarango Rojas, Alejandro

Fecha de la Practica 22 / 04 /05

Fecha de la Entrega 29/ 04 /05

INDICE

I. INTRODUCCION……………………………………………..pag 2

II. RESUMEN………………………………………………… Pag 3

III. PRINCIPIOS TEORICOS……………………………………Pag 4

IV. TABULACION DE DATOS Y RESULTADOS…………… Pag 8

V. EJEMPLO DE CALCULOS……………………………… pag 10

VI. DISCUSION DE RESULTADOS……………………… Pag 14

VII. CONCLUCIONES ………………………………………….Pag15

VIII. RECOMENDACIONES…………………………………… pag 16

IX. APENDICE……………………………………………………pag 17

X. BIBLIOGRAFIA……………………………………………….pag 18

I. INTRODUCCION

La regla de fases es una expresión matemática que describe el comportamiento de los sistemas químicos en equilibrio, formulada por el físico estadounidense J. Willard Gibbs dentro de sus investigaciones sobre termodinámica. Esta regla es aplicable únicamente a los sistemas denominados heterogéneos, en los que dos o más fases físicamente diferentes se encuentran en equilibrio, ejemplo de esto serían los compuestos orgánicos utilizados en la práctica, que pueden formar mezclas eutécticas simples.

El concepto de sistema heterogéneo implica el concepto de fase. Fase es toda porción de un sistema con la misma estructura o arreglo atómico, con aproximadamente la misma composición y propiedades en todo el material que la constituye y con una interfase definida con toda otra fase vecina. Puede tener uno ó varios componentes. Debe diferenciarse del concepto de componente, que se refiere al tipo de material que puede distinguirse de otro por su naturaleza de sustancia química diferente. Por ejemplo, una solución es un sistema homogéneo (una sola fase) pero sin embargo está constituida por al menos dos componentes. Por otro lado, una sustancia pura (un solo componente) puede aparecer en dos de sus estados físicos en determinadas condiciones y así identificarse dos fases con diferente organización atómica y propiedades cada una y con una clara superficie de separación (interfase).

II. RESUMEN

El objetivo de este experimento es determinar experimentalmente el DIAGRAMA DE FASES Y LA CURVA DE ENFRIAMNIENTO para una mezcla de dos componentes, que para nuestra práctica fueron el naftaleno (C10H8) y el p-diclorobenceno (C6H4Cl2).

CONDICIONES DEL LABORATORIO

 Presión atmosférica: 756 mmHg

 Temperatura: 22 °C

 Humedad Relativa: 95%

Para determinar el diagrama de fases – Temperatura VS Fracción molar (X) - de la mezcla binaria, debíamos de encontrar los puntos de cristalización, para cada muestra, las cuales contienen una concentración diferente, así obtendríamos las varios puntos para nuestra gráfica, tanto fracciones molares como sus respectivos puntos de cristalización. En la segunda parte de la experiencia, para la obtención de la curva de enfriamiento, la cual se realizó tanto para uno de los componentes puros como para una de las mezclas binarias; esto se realizará calentando la muestra 5ºC por encima de su punto de cristalización y luego dejando que decaiga su temperatura y anotando estas temperaturas para cada intervalo de 10 segundos. Obteniendose para el Punto Eutectico: temperatura 32.2 oC composición: para naftaleno:0.380, para diclorobenceno. 0.620.

Al terminar la práctica se obtienen algunas conclusiones importantes, las cuales son:

• Con respecto al diagrama de fases, El punto eutéctico representa la temperatura más baja a la cual puede fundir una mezcla de sólidos A y B con una composición fija.

• Para la curva de enfriamiento, se nota que para una sustancia pura el punto de cristalización se mantendrá constante durante el proceso de cristalización, en cambio para la mezcla durante la etapa de cristalización esta temperatura ira descendiendo casi de manera lineal.

Finalmente la recomendación es agitar constantemente y homogeneamente tanto el baño de agua como las muestras, además fijarse bien a los cambios de temperatura que registra el termómetro

III. PRINCIPIOS TEORICOS

Reglas de fases

Numero de fases.- El establecimiento de la regla termodinámica el equilibrio que puede aparecer en distintas fases, en cualquier sistema, requiere la definición previa y precisa de tres conceptos. El primero es el llamado fase. La cual se define como la parte de un sistema que en su totalidad es uniforme considerado física y químicamente. La definición es al diferente del empleo que usualmente se hace de este concepto y, tan solo es necesario, hacer unas pocas aclaraciones.

Una fase puede consistir en cierta cantidad, grande o pequeña de materia, que puede estar en una sola porción o dividida en diferentes porciones mas pequeñas. De esta forma, el hielo representa una fase, tanto si esta en un solo bloque como dividido en trozos pequeños.

Número de componentes de un sistema .-El numero de componentes que se representan por C se define como el menor numero de especies químicas diferentes e independientes, necesario para describir la composición de cada una de las diferentes fases del sistema. Se puede obtener el numero de componentes contando todas las sustancias químicas del sistema y sustrayendo de ellas el numero de relaciones cuantitativas entre las concentraciones de las diferentes sustancias. Para cada una de las reacciones químicas diferentes entre las sustancias del sistema, el numero de concentraciones independientes se reduce en uno por la expresión

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