Construcción de diagrama de fases del ciclohexano.

...

TABLA 2. Ordenar los datos de la tabla 1 en orden decreciente de presión.

L-V

S-L

S-V

P (mmHg)

T (K)

P (mmHg)

T (K)

P (mmHg)

T (K)

760

353.85

760

279.65

35

298.46

740

352.99

740

266.67

30

295.62

720

352.43

720

254.30

25

292.83

586.5

345.15

586.5

279.75

20

290.10

575

345.58

575

272.76

15

287.41

Análisis de resultados[pic 13][pic 12]

En el experimento de equilibrio líquido sólido, obtuvimos un punto de congelación menor al reportado en la literatura, 279.5K experimental contra 280.15 K teórico, una variación normal si se considera la influencia de la presión atmosférica en la ciudad de México.

En el equilibrio liquido-vapor, la diferencia entre el valor de temperatura de ebullición reportado en la literatura y el obtenido experimentalmente es mayor. 354.15 K teórico contra 345.15 K. Esta diferencia por un lado la podemos atribuir igualmente a la presión atmosférica en la ciudad de México, y por otro a errores sistemáticos, ya que mientras se estaba llevando a cabo la ebullición del ciclohexano, se podía observar que esta no era totalmente uniforme y había que golpear eventualmente el matraz para que continuara la ebullición. Finalmente, en el experimento llevado a cabo para encontrar el punto triple del ciclohexano encontramos que a la temperatura de 279.65 K, temperatura de fusión del ciclohexano, también se encuentra el punto triple, pero aplicando una presión de vacío de 550 mmHg. A todos los datos expresados anteriormente, debe agregarse la consideración de valores de presión atmosférica poco precisos, dado que no se midió la presión atmosférica con un barómetro digital.

Conclusiones

La regla de los grados de libertad, nos permite conocer las variables que podemos controlar en un experimento para mantener una sustancia en cierto estado de agregación, Por ejemplo, si se quiere tener al Ciclohexano en la fase solida se pueden variar tanto la temperatura como la presión, de tal forma que no se rebase ni se toque la línea de equilibrio solido-liquido. Cuando se requiere tener la sustancia en un equilibrio solido- liquido se debe fijar la variable temperatura, y solo variar la presión para de esta manera mantener el equilibrio. Por su parte el punto triple es único, y para llegar a él se tienen que fijar las variables presión y temperatura en la coordenada exacta que corresponde.

Un diagrama de fases nos ofrece información relevante sobre el estado de una substancia y los equilibrios físicos que tiene a una temperatura y presión dada. La ecuación de Clausius-Clapeyron, nos permite obtener puntos de las líneas de equilibrio sólido- gas y líquido-gas en un diagrama de fases, mientras que, para este propósito en el equilibrio sólido-líquido, se debe usar la ecuación de Clapeyron.

La construcción del diagrama de fases del ciclohexano nos permite conocer la presión correspondiente una temperatura dada si deseamos obtener dos fases en equilibrio, las condiciones a las que sólo encontraremos una fase, y finalmente la presión y temperatura que necesitamos tener en el sistema para observar las tres fases coexistiendo en equilibrio.

Lo que aprendí

Cibergrafía

Gregoria Flores Rodríguez. “Construcción de diagrama de fases del ciclohexano”. http://depa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/PRESENTACIONDIAGRAMADEFASES_21075.pdf

Anónimo. Diagramas de fase binarios y ternarios. http://depa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/DIAGRAMASDEFASEBINARIOSYTERNARIOSCLASEDEDra.ROBLES_19511.pdf