Punto Triple

PRACTICA No 4: EQUILIBRIO ENTRE FASES.

CONSTRUCCIÓN DEL DIAGRAMA DE FASES DEL CICLOHEXANO

OBJETIVO GENERAL

Interpretar el diagrama de fases de una sustancia pura, construido a partir de datos de presión y temperatura obtenidos a través de diferentes métodos.

OBJETIVOS PARTCULARES

Comprender la información que proporcionan la regla de las fases de Gibbs y la ecuación de Clausius-Clapeyron.

Distinguir los equilibrios entre las diferentes fases (sólido, líquido, vapor)

Deducir las propiedades termodinámicas involucradas en la transición de fases.

PROBLEMA

Construir el diagrama de fases del ciclohexano a partir de los datos obtenidos en la literatura, experimentales y calculados.

A1. DATOS, CÁLCULOS Y RESULTADOS

TABLA 1. Datos experimentales, reportados y calculados, para las diferentes transiciones de fases.

Equilibrio

Procesos P (mm Hg) T (°C) T (K)

Datos experimentales S-L Punto de fusión 576.4 7 280.15

L-V Punto de ebullición 576.4 70 343.15

S-L-V Punto Triple 32.4 6.5 279.65

Datos teóricos S-L

(∆Hf= 2662.6 J/mol) Punto de fusión normal 760 6.5 279.65

L-V

(∆H v = 33001.3J/mol) Punto de ebullición normal 760 80.7 353.85

Condiciones criticas 30506.4 280.35 553.5

30650.8 280.67 553.82

Datos calculados L-V

(∆H v= 33001.3J/mol) Evaporación 700 78.12 351.27

600 73.39 346.54

758 80.61 353.76

810 82.72 355.87

S-V

(∆H sub= 35363.9 J/mol) Sublimación 30 5.06 278.21

25 1.78 274.93

18 -3.94 269.21

Algoritmo de cálculo

Calcular la temperatura (T2) en un punto de equilibrio L-V cercano a la temperatura de ebullición normal.

(1)

Donde T1= 353.85 K y P1= 760mm Hg y para la P2 hicimos cuatro variaciones de 600, 700, 750 y 800 mm Hg.

Y para el valor de ∆H vaporización utilizamos el valor de 33001.3 J/mol.

Calcular la temperatura (T2) en un punto de equilibrio L-V cercano a la temperatura de ebullición obtenida a la presión atmosférica del lugar de trabajo.

(2)

Donde T1= 353.85K y P1= 760mm Hg y para la P2 se tomó la atmosférica del laboratorio que es de 576.4 mm Hg

Y para el valor de ∆H vaporización utilizamos el valor de 33001.3J/mol.

Calcular una temperatura (T2) en un punto de equilibrio S-V

(3)

Donde T1= 353.85K y P1= 760mm Hg y para la P2 se hicieron tres variaciones de presiones menores de las cuales fueron 30, 25 y 18 mm Hg

Y para el valor de ∆H vaporización utilizamos el valor 35363.9 J/mol.

Calcular la entalpía de vaporización

(4)

Donde P2= presión del laboratorio 576.4 mm Hg, P1= presión teórica de ebullición

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