Practica 5, Eutectico simple respuestas del reporte, Ejercicios de Fisicoquímica

¡Descarga Practica 5, Eutectico simple respuestas del reporte y más Ejercicios en PDF de Fisicoquímica solo en Docsity!

Práctica #5. Eutectico Simple.

I. Resumen Se utilizaron cuatro tubos de ensayo con tapa con diferentes composiciones de mezcla de mentol con naftaleno; estos se llevaron de su fase líquida a la sólida cambiando su temperatura desde los 80C hasta los 10C, se realizó enfriando el tubo con hielos y sal, y se registraron los cambios con el tiempo para obtener las curvas de enfriamiento, en las que se identificó el cambio de fase para la construcción del diagrama de fases sólido-líquido que permitió encontrar el punto eutéctico experimental de x mentol 0.8806 y 288 K, muestran un 22.22% y 2.04% de error comparado con el teórico. II. Introducción Un concepto clave en la elaboración de esta práctica es la disminución del punto de congelación. Esta es una propiedad coligativa de las soluciones, la cual depende directamente de la cantidad de moléculas que reaccionan del soluto en la solución. (Noguera, 2021a). Este fenómeno lo vemos en la mezcla de hielo con sal, la cual crea una solución saturada y a su vez una reacción endotérmica, pues la sal necesita calor para disolverse. Esta en su esfuerzo por obtener dicho calor, hace que el hielo disminuya su punto de congelación, o bien, se ponga más frío, siendo muy útil para enfriar rápidamente una solución, o como se conoce popularmente para hacer nieve de garrafa. (Cifuentes, 2016). El punto eutéctico es la temperatura más baja en la que dos componentes de una solución, tanto soluto como solvente, pueden cristalizar. O bien, la temperatura mínima para fundir una mezcla de dos sólidos bien definidos. (Noguera, 2021) En la figura 1 se aprecia el diagrama de fases sólido- líquido de dos componentes, en el cual el punto definido como el punto eutéctico es la temperatura en la que se encuentra el equilibrio entre las fases de la solución planteada entre el sólido A y el sólido B

 Una parrilla de calentamiento.  Multímetro o registrador de temperatura para conectar los termopares.  Hielo  Sal común  Parrilla de calentamiento Método Se escogieron cuatro muestras (Tubo 1, Tubo 3, Tubo 12, Tubo 16) con una mezcla de mentol y naftaleno como se muestra en la siguiente tabla: Tabla 1. Composiciones de las mezclas de metanol y naftaleno. Tubo 1 Tubo 3 Tubo 12 Tubo 16 Mentol (gramos)

Naftaleno (gramos)

A los tubos de ensayo se les instaló un cable de termopar y se colocaron a baño María en un vaso de precipitados. Posteriormente se encendió la parrilla y se esperó a que el agua llegara a una temperatura de aproximadamente 85°C para que las sustancias se derritan.

Figura 1. Vaso de precipitado en la parrilla. En el vaso tipo Berzelius se puso hielo con una cantidad considerable de sal común. Una vez se alcanzó la temperatura deseada (85°C) se sacó el Tubo 3, se conectaron los cables al multímetro y se colocó en otro tubo de ensayo más amplio a modo de chaqueta, para así introducirlo en el hielo. De ahí se empezó a mover el tubo como si se estuviera elaborando nieve de garrafa hasta que alcanzó una temperatura de 12°C. Figura 2. Tubo 12 en hielo y sal. Se repitió el mismo procedimiento para cada una de las muestras. Para el tubo 16 se tomaron lecturas desde los 55°C hasta 12°C, para los demás tubos se tomaron lecturas desde 85°C hasta 12°C. Una vez llegaron a los 12°C se pudo observar cristalización en la mezcla.

Se graficó el diagrama de fases, la cual se muestra en Excel compartido en la parte superior de los resultados, este se muestra en la gráfica 5 poniendo la fracción molar del mentol que había en el tubo contra la temperatura de solidificación en grados Celsius. Haciendo un análisis de los datos encontrados experimentalmente el punto eutéctico se encuentra entre los tubos 3 y 16, siendo el punto más bajo el tubo 16 a este valor se le asigna el punto eutéctico con una fracción molar de 1 de mentol y una temperatura de 55 ºC, en este punto todo aquel valor superior en temperatura a la antes mencionada manteniendo la fracción molar, podrá observarse toda la mezcla en fase líquida. La línea naranja marca la zona por debajo de ella donde el compuesto se encuentra en su estado sólido, tanto el naftaleno y el mentol. Para calcular el punto eutéctico de manera teórica y los valores de punto de fusión a distintas temperaturas de la mezcla de naftaleno y mentol se utilizó la ecuación 1, y se tuvo que despejar para el valor de T de la siguiente manera: R ∙ ∈ x (^) B ≈ ∆fus Hm, B

T B

¿ −^

T )

Despeje de T → T ≈

T B

¿ −^

R ∙ ∈ xB

∆fus Hm , B )

− 1 El punto eutéctico teórico nos dio igual, teniendo como fracción molar 1 a una temperatura de 55 ºC.

Cifuentes Eva. (2016). ¿Por qué el hielo y la sal enfrían tan rápido? junio 2022, de muy interesante Sitio web: https://www.muyinteresante.es/curiosidades/preguntasrespuestas/ por-que-el-hielo-y- la-sal-enfrian-tan-rapido-