Universidad Nacional Autónoma de México Facultad de Química

Documentos relacionados
Práctica No 12. Determinación experimental de la Presión de vapor de un líquido puro

Diagrama de fases de una sustancia pura: el agua

EQUILIBRIO LÍQUIDO-VAPOR PRESIÓN DE VAPOR Y ENTALPÍA DE VAPORIZACIÓN DEL AGUA

A. Sustancia pura, isotermal de una atmósfera a presión constante. 1. dg = V dp - S dt (1) 2. dg = V dp (2) 3. (3) 4. (4)

Equilibrio físico. Prof. Jesús Hernández Trujillo. Facultad de Química, UNAM. Equilibrio físico/j. Hdez. T p.

Determinación de entalpías de vaporización

Ejercicios relacionados con líquidos y sólidos

Universidad Central del Este U C E Facultad de Ciencias de las Ingenierías y Recursos Naturales Producción Escuela de Ingeniería Industrial

Área Académica de: Química

FISICOQUÍMICA APLICADA

UNIDADES DE ESTUDIO Y SUS CONTENIDOS Unidad 1: PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS PUROS.

Equilibrio sólido- líquido en sistemas de dos componentes

Laboratorio 8. Diagrama de fase sólido-liquido para un sistema binario

A continuación se detallan cada una de las propiedades coligativas:

Aplicación de los criterios de espontaneidad a una reacción química completa

UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA FACULTAD DE QUÍMICA FARMACÉUTICA LABORATORIO DE QUÍMICA GENERAL Profesor: Jaime O. Pérez

Nombre de la materia Química General Departamento Nanotecnología Academia Química

QUÍMICA. La MATERIA REPRESENTACIÓN. Observación Datos Ley Hipótesis Teoría DEFINICIONES BÁSICAS. Propiedades

7. EQUILIBRIO DE FASES EN SUSTANCIAS PURAS

FISICOQUIMICA I 1. OBJETIVOS: 1.1 OBJETIVOS GENERALES:

Sustancia que tiene una composición química fija. Una sustancia pura no tiene que ser de un solo elemento, puede ser mezcla homogénea.

Carrera: MCT Participantes. Representantes de las academias de Ingeniería Mecánica de Institutos Tecnológicos. Academia de Ingeniería

EFECTO DEL CALOR SOBRE LA MATERIA

Guía de Problemas de Equilibrio de Fases Métodos de estimación de coeficientes de actividad Termodinámica de Ingeniería Química

CRITERIOS DE ESPONTANEIDAD

Tema 3: Diagramas de fases. Problemas resueltos

M del Carmen Maldonado Susano M del Carmen Maldonado Susano

2. Termodinámica macroscópica de gases

CAPÍTULO 5º. Resumen de teoría: Regla de las fases: ϕ Número de fases. r Número de reacciones químicas. Ejercicios y problemas de Termodinámica I

TEMA 1 Cambios de fase

λ fus + λ vap = λ sub

PRÁCTICA Nº 3 PROPIEDADES COLIGATIVAS: DETERMINACIÓN DE LA MASA MOLECULAR DE UN SOLUTO PROBLEMA POR CRIOSCOPIA

QUIMICA UNIVERSIDAD DE BURGOS QUÍMICA GUÍA DOCENTE Denominación de la asignatura: QUIMICA. Titulación

PRÁCTICA 3 PRESIÓN. Laboratorio de Principios de Termodinámica y Electromagnetismo

Práctica No 5. Capacidad calorífica de un sólido

Transformación física de sustancias puras

Carrera: Ingeniería Química SATCA * 3-2-5

Clase 2: Sustancias puras

Energía Interna (E): Expresa la energía total de un sistema. Es la capacidad que tiene un sistema de desarrollar algún tipo de trabajo.

Maestría en Ciencia y Tecnología Ambiental

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLÁN PLAN DE ESTUDIOS DE LA LICENCIATURA EN INGENIERÍA QUÍMICA

FÍSICA Y QUÍMICA 3º ESO. OBJETIVOS, CONTENIDOS Y CRITERIOS DE EVALUACIÓN 1ª Evaluación: Unidad 1. La medida y el método científico.

EJERCICIOS DE TERMOQUÍMICA

FÍSICA 4. P = RT V a V 2. U(T,V) = U 0 +C V T a V? α α T = C 1 = C 2. v = 1.003cm 3 /g. α = 1 v

Diagrama de fases Sn-Pb

FÍSICA APLICADA Y FISICOQUÍMICA I. Tema 8. Equilibrio de fases en sistemas multicomponentes II

Objetivos: Principal: Investigar las propiedades de un gas a presión constante. Secundario: Determinar la tasa de enfriamiento de un cuerpo.

DIVISIÓN DE INGENIERIAS DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA QUÍMICA PROGRAMA DE ASIGNATURA

GASES IDEALES. Contiene una mezcla de gases CP + O 2. Volumen = 1 litro Temperatura = 23 C = ,15 = 298,15K =585 = 0,7697 =250 = 0,3289

Práctica No 9. Ley Cero de la Termodinámica y su aplicación en El establecimiento de una escala empírica de temperatura.

CÁTEDRA: QUÍMICA GUÍA DE PROBLEMAS Nº6

TEMA 2. FASES Y TRANSFORMACIONES DE FASES. DIAGRAMAS DE EQUILIBRIO.

este proyecto, en cuyo caso se hará mención explícita de la persona que haya realizado la aportación.

FISICOQUIMICA. La energía total de un sistema puede ser: externa, interna o de tránsito. CLASIFICACION TIPOS DETERMINACION Energía Potencial:

Práctica No 13. Determinación de la calidad de vapor

Electricidad y calor

Electricidad y calor. Webpage: Departamento de Física Universidad de Sonora

QUIMICA UNIVERSIDAD DE BURGOS QUÍMICA GUÍA DOCENTE Denominación de la asignatura: QUIMICA. Titulación

Tema 2 TRANSICIONES DE FASE Y FENÓMENOS CRÍTICOS Transiciones de fase de primer orden. Transiciones de fase de orden superior y fenómenos críticos.

Ley de enfriamiento de Newton considerando reservorios finitos

FÍSICA. 6 horas a la semana 10 créditos. 4 horas teoría y 2 laboratorio

Ing. Sol de María Jiménez González

Un sistema se encuentra en un estado de equilibrio químico cuando su composición no varía con el tiempo.

Tema Introducción n a la la Termodinámica mica Química

FÍSICA APLICADA Y FISICOQUÍMICA I. Tema 2. El Primer Principio de la Termodinámica

1.- Espontaneidad. Necesidad de una segunda ley. 2.- Segundo principio de la Termodinámica. Entropía. 3.- Cálculos de entropía. 4.

Manual de Prácticas. Práctica número 5 Algunas propiedades térmicas del agua

QUÍMICA FÍSICA II Grupo A. Tercer control, 10 de mayo de Escoged 2 de las 3 preguntas que os propongo, cada una de las preguntas vale 5 puntos.

LA MATERIA: ESTADOS DE AGREGACIÓN

Sustancias puras, procesos de cambios de fase, diagramas de fase. Estado 3 Estado 4 Estado 5. P =1 atm T= 100 o C. Estado 3 Estado 4.

TÉCNICO SUPERIOR UNIVERSITARIO EN ENERGÍAS RENOVABLES ENERGÍA SOLAR EN COMPETENCIAS PROFESIONALES ASIGNATURADE TERMODINÁMICA

PRÁCTICA 1 PRESIÓN. Laboratorio de Termodinámica

Calibración de un termómetro de resistencia de platino según los coeficientes de la ITS-90 y el método de los mínimos cuadrados

DEPARTAMENTO DE INGENIERIA QUÍMICA CÁTEDRA DE FISICOQUÍMICA TRABAJO PRÁCTICO DE LABORATORIO Nº 4

Las sustancias reaccionan entre sí. REACCIÓN QUÍMICA: proceso en el cual una o varias sustancias cambian para formar sustancias nuevas

5.- Describir la solubilidad del Carbono en el Hierro en función de la temperatura y de sus distintos estados alotrópicos.

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE QUÍMICA DEPARTAMENTO DE FISICOQUÍMICA GUÍA DE ESTUDIO DE TERMODINÁMICA E.T.

Propiedades de sustancias

b) Aplicar la regla de las fases a cada una de las regiones, líneas y puntos significativos y determina el número de grados de libertad existentes.

3.- Con el diagrama de equilibrio Cu-Ni, haga el análisis de fases para una aleación del 50% de Cu a: 1400ºC, 1300ºC, 1200ºC 1100ºC.

UNIVERSIDAD AUTONOMA DE BAJA CALIFORNIA

DEPARTAMENTO DE FÍSICA DE LA UNIVERSIDAD DE SONORA

RESPONSABLE DE LA CÁTEDRA

Física 2 (Biólogos y Geólogos) SERIE 8

DETERMINACION DEL PM. DE LA FRUCTOSA

LA REGRESIÓN LINEAL: HERRAMIENTA PARA EL DATOS EXPERIMENTALES EN TERMODINÁMICA

UNIVERSIDAD NACIONAL FEDERICO VILLARREAL FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL Y DE SISTEMAS DEPARTAMENTO ACADEMICO DE INGENIERIA AGROINDUSTRIAL SÍLABO

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA QUÍMICA. Laboratorio de Ingeniería Química BALANCE DE ENERGÍA EN ESTADO NO ESTACIONARIO

CAMBIO DE FASE : VAPORIZACIÓN

Calor. El calor es la energía en tránsito entre dos cuerpos que difieren en la temperatura ( Tº).

ENERGÍA Y TRANSFORMACIONES QUÍMICAS. ECUACIONES TERMOQUÍMICAS. MÉTODOS PARA EL CÁLCULO DE CALORES DE 1- ENERGÍA Y TRANSFORMACIONES QUÍMICAS...

Departamento de Tecnologías 1 IES Valle del Sol. Selectividad 2015 SELECTIVIDAD 2014 SELECTIVIDAD 2013

Pontificia Universidad Católica del Ecuador

VOLUMEN MOLAR PARCIAL DE UNA MEZCLA BINARIA

PROGRAMA INSTRUCCIONAL

Ecuación de estado del gas ideal

ANEXO 3. GUÍA DE ACTIVIDADES DE UNA ASIGNATURA DE EXPERIMENTACIÓN EN INGENIERÍA QUÍMICA

Ingeniería en Sistemas Informáticos

PRÁCTICA 4: DETERMINACIÓN DE LA CONSTANTE UNIVERSAL DE LOS GASES

DETERMINACIÓN PORCENTUAL DE NaHCO 3 EN TABLETAS EFERVESCENTES

Transcripción:

Universidad Nacional Autónoma de México Facultad de Química Departamento de Fisicoquímica Laboratorio de Termodinámica CONSTRUCCIÓN DEL DIAGRAMA DE FASES DEL CICLOHEXANO Profesora: M. en C. Gregoria Flores Rodríguez

EQUILIBRIO ENTRE FASES CONSTRUCCIÓN DEL DIAGRAMA DE FASES I. OBJETIVO GENERAL Interpretar el diagrama de fases de una sustancia pura, construidoa partir de datos de presión y temperatura obtenidos a través de diferentes métodos. III. PROBLEMA Construir el diagrama de fases del II. OBJETIVOS PARTICULARES a. Comprender la información que proporcionan la regla de las fases de Gibbs y la ecuación de Clausius-Clapeyron. b. Distinguir los equilibrios entre las diferentes fases (sólido, líquido, vapor). c. Deducir las propiedades termodinámicas involucradas en la transición de fases. ciclohexano a partir de datos obtenidos en la literatura, experimentales y calculados.

Equilibrio entre fases. Construcción de un diagrama de fases Que es un diagrama? Figura gráfica que representa las relaciones entre las diferentes partes de un conjunto o sistema. Qué es una fase? Parte de la materia que tiene un estado físico uniforme y diferenciado de las demás fases. Una fase es termodinámicamente estable en el intervalo de T en el cual tiene un potencial químico menor que cualquier otra fase.

QUÉ ES UN DIAGRAMA DE FASES? Son representaciones gráficas de las fases que están presentes en un sistema a varias T y P La mayoría de los diagramas de fase han sido construidos según condiciones de equilibrio (condiciones de enfriamiento lento), siendo utilizadas para entender y predecir muchos aspectos del comportamiento de equilibrio en sistemas de un componente o varios.

CÓMO ES UN DIAGRAMA DE FASES? P L S G T

Diagrama de fases

Información que se puede obtener de los diagramas de fase: * CONOCER que fases están presentes adiferentesp y T bajo condiciones de equilibrio. * IDENTIFICAR la T a la cual comienzan a fundirse diferentes fases. CALCULAR las líneas de tendencia que representan los cambios de P conforme varia la T,(dP/dT). Esta DETERMINACIÓN se puede calcular con las ecuaciones de Clapeyron o de Clausius-Clapeyron. * ESPECIFICAR cuántas variables son necesarias para determinar la fase o fases del sistema cuando se encuentra en equilibrio.

Los diagramas de fase de un solo componente es una representación gráfica de la ecuación de Clapeyron o de la ecuación de Clausius-Clapeyron. Este Resultado es la pendiente del límite de fases en cualquier punto es exacto y es aplicable a cualquier transición de fases de una sustancia pura.

REGLA DE LAS FASES DE GIBBS Para caracterizar completamente a un sistema termodinámico es necesario conocer el valor de un número de VARIABLES intensivas INDEPENDIENTES. f = c p + 2 Sustancia Disoluciónpura: acuosa c = sobresaturada de NaCl y sacarosa, KCl, en equilibrio: en con su vapor: f: número de variables intensivas independientes p= (grados f= de libertad +2=2 del sistema) T y P c: c=cc número NaCl, 6 H 2 OKCl, de 6,H componentes 2 HO=2 2 O=3 químicos del sistema p=2 p: p = sólido, f=, líquido, sólido 2+2= gas 2, líquido =3 T= o3 P número de fases presentes en el sistema p=3 f=2 f=3 3+2= 3+2=2 f= 3+2=0 ej.t y P

La regla de las fases de Gibbs indica el número de variables intensivas independientes que describen al sistema. f = c p + 2 La ecuación de Clapeyron es una relación termodinámica exacta que indica la tendencia de las líneas de equilibrio (pendiente). dp dt S V trans trans L-V S-V S-L dp Svap S( g) S( l) dt V V ( g) V ( l) vap dp Ssub S( g) S( s) dt V V ( g) V( s) sub dp S fus S() l S( s) dt V V () l V ( s) fus

Equilibrio Líquido-Vapor ln P H 2 vap P R T2 T Ecuación de Clausius-Clapeyron Equilibrio Sólido-Vapor ln P2 H sub P R T2 T Ecuación de Clausius-Clapeyron Equilibrio Sólido-Líquido P H T fus 2 2 P ln Vfus T Ecuación integrada de Clapeyron

DIAGRAMA DE FASES EN SISTEMAS DE UN COMPONENTE Punto de ebullición normal: Temperatura a la que la presión de vapor del líquido es igual a la presión de atm. Punto de fusión normal: Temperatura a la que funde el sólido si la presión es de atm. Curvas de Presión de Vapor Temperatura de fusión a P Temperatura de ebullición a P

Cómo se va a construir el diagrama de fases?.- Encontrar experimentalmente a las condiciones del laboratorio, el punto triple de la sustancia escogida (ciclohexano). 2.- Determinar experimentalmente las temperatura de ebullición y de congelación a las condiciones de presión del laboratorio. 3.- Calcular con la ecuación de Clausius-Clapeyron una T 2 en un punto de equilibrio L-V cercano a la temperatura de ebullición normal. ln P H 2 vap P R T2 T T 2 H vap T H RT vap ln P2 P

Cómo se va a construir el diagrama de fases? 4.- Calcular con la ecuación de Clausius-Clapeyron una T 2 en un punto de equilibrio L-V cercano a la temperatura de ebullición obtenida a la presión atmosférica del laboratorio. T 2 H vap T H RT vap ln P2 P 5.- Calcular una temperatura T 2 en un punto de equilibrio S-V. Este punto puede calcularse utilizando como referencia el punto triple experimental y el ΔH de sublimación teórico (ΔH sub = ΔH vap + ΔH fus ) T 2 H sub T H RT sub ln P P 2

Profesora: M. en C. Gregoria Flores Rodríguez Por su atención Gracias! Gracias e-mail: omar.termo@hotmail.com por su atención!