Punto triple del ciclohexano.

...

Cálculos

A partir de la ecuación de Clausius-Clapeyron se despejo a la T2, como se muestra a continuación:

[pic 3]

[pic 4]

A partir de este despeje, se calculó la T2 en un punto de equilibrio L-V cercano a la temperatura de ebullición obtenida a la presión atmosférica del lugar de trabajo:

[pic 5]

[pic 6]

Lo mismo se hizo con el de S-L y S-V

Con los datos de la tabla 2, se traza una gráfica de presión vs temperatura. Queda de la siguiente manera:

[pic 7]

[pic 8]

Grados de Libertad

Se determinara los grados de libertad del ciclohexano, esto con ayuda de la regla de las fases de Gibbs

[pic 9]

- L = grados de Libertad

- F = fases

- C = número de compuestos

- 2 = Las dos variables presión y temperatura

Fases (F)

Grados de Libertad (L)

Significado

Área

1

2

Esto quiere decir que se encuentran dos variables independientes para definir el sistema.

Sobre la línea

2

1

Se encuentra solo una variante independiente para definir el sistema.

Punto triple

3

0

No hay ninguna variante para definir el sistema.

Análisis de resultados

Como se muestra en la gráfica, cada línea representa una fase pura del compuesto con el que se trabajó, pero al momento en que se encuentran estas líneas se presenta el punto triple, es donde se encuentra el compuesto en las tres fases sólido, líquido y gas y que no tiene ningún grado de libertad, es decir, no tiene ninguna variante independiente.

Los grados de libertad sirven para ver el número de variables independientes, que se deben especificar para que quede definido un sistema. También para predecir el comportamiento de las sustancias, tal fue el caso del ciclohexano, que conforme los datos obtenidos experimentalmente y con cálculos a partir de la ecuación de Clausius-Clapeyron se hizo una gráfica y se observó mediante esta donde fue el punto triple y las variables independientes que tiene este compuesto.

Manejo de residuos

El ciclohexano es un líquido incoloro. Es altamente inflamable y tiene un olor penetrante similar al del petróleo.

Punto de fusión: 6,5 °C

Punto de ebullición: 80,7 °C

Presión de vapor: 12,7 kPa a 20 °C

Tiene que manejarse con cuidado ya que a su exposición puede ocasionar por inhalación vértigo, dolor de cabeza enrojecimiento en los ojos. Es altamente inflamable, evitar chispas que entre en contacto con el sistema y evitar el contacto de las mezclas de vapor y aire ya que son explosivas, en caso de contacto lavar los ojos y la piel con agua abundante, no se puede vaciar al alcantarillado ya que es riesgoso, se puede volver a rehusar ya que no se combinará con otra sustancia

Al final de la práctica se devolvió el ciclohexano en el tubo de ensaye al laboratorista, para que pudiera ser reutilizado.

Aplicaciones del tema de la práctica en la industria

El uso de diagrama de fases es muy útil en la industria del gas, ya que se debe predecir cómo reacciona una mezcla de hidrocarburos a determinadas condiciones de presión y temperatura y conocer por anticipado la composición del fluido que se va a separar. Usando los diagramas de fase se puede entender el comportamiento de los fluidos en la planta, ya que éstos sirven como un lenguaje en la industria del gas.

En el sistema de hierro­carbono, en el eje derecho del diagrama de fases el valor obtenido coincide con el necesario para formar cementita (Fe3C), dicho compuesto es duro y frágil, por lo que es de gran interés desde el punto de vista mecánico; también es un compuesto termodinámicamente meta estable, es decir que se encuentra en equilibrio aparente, pero puede cambiar a un estado más estable.

Conclusiones

Cabrera Hernández Mario Eduardo

Al término de la práctica se pudo observar que los valores obtenidos experimentalmente de fusión (279.25 K a 586 mmHg) y de ebullición (343.15 K a 586 mmHg) fueron similares a los registrados en la literatura, esto a pesar de estar trabajando a condiciones diferentes.

El punto triple se obtuvo a los 47 mmHg y una temperatura de 279.65 K, viendo las tres fases del ciclohexano y partiendo de ahí poder realizar la gráfica del diagrama de fases y poder determinar cuando el ciclohexano se encuentra en estado sólido. Líquido o gas, y de esta manera decir cuáles son sus grados de libertad.

Cruz Gónzalez Brenda Keren:

González Ramírez Claudia:

Tras la construcción del diagrama de fases de ciclohexano a base de datos experimentales, calculados y teóricos; se lograron obtener aquellas regiones en donde este compuesto es estable a diferentes condiciones de temperatura y presión. Tras la determinación del punto triple, el cual se obtuvo a una temperatura de 279.65 K y 44 mmHg se determinó que en este no se hay ningún grado de libertad pues las variables son determinadas en este punto; dado que el este estado termodinámico es característico de cada sustancia; en este punto el ciclohexano es estable en las tres fases (líquido, vapor y solido). Así mismo se determinaron