Nacional Autnoma de MxicoFisicoqumica Laboratorio de Termodinmica

Facultad de Departamento de Qumica

CONSTRUCCIN DEL DIAGRAMA DE FASES DEL CICLOHEXANO Profesora: M. en C. Gregoria Flores Rodrguez

III. PROBLEMA Construir el diagrama de fases del II. OBJETIVOS PARTICULARES datos obtenidos ciclohexanoinformacin que proporcionan la regla de lasen la a partir de a. Comprender la fases de Gibbs y la ecuacin de Clausius-Clapeyron. literatura, experimentales y calculados.

I. OBJETIVO GENERAL Interpretar el diagrama de fases de una sustancia pura, construido a partir de datos de presin y temperatura obtenidos a travs de diferentes mtodos.

EQUILIBRIO ENTRE FASES CONSTRUCCIN DEL DIAGRAMA DE FASES

b. Distinguir los equilibrios entre las diferentes fases (slido, lquido, vapor). c. Deducir las propiedades termodinmicas involucradas en la transicin de fases.

Equilibrio entre fases. Construccin de un diagrama de fasesQue es un diagrama? Figura grfica que representa las relaciones entre las diferentes partes de un conjunto o sistema. Qu es una fase? Parte de la materia que tiene un estado fsico uniforme y diferenciado de las dems fases. Una fase es termodinmicamente estable en el intervalo de T en el cual tiene un potencial qumico menor que cualquier otra fase.

QU ES UN DIAGRAMA DE FASES? Son representaciones grficas de las fases que estn presentes en un sistema a varias T y P La mayora de los diagramas de fase han sido construidos segn 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.

CMO ES UN DIAGRAMA DE FASES?

P L S G T

Diagrama de fases

Informacin que se puede obtener de los diagramas de fase: * CONOCER que fases estn presentes a diferentes P y T bajo condiciones de equilibrio. * IDENTIFICAR la T a la cual comienzan a fundirse diferentes fases. CALCULAR las lneas de tendencia que representan los cambios de P conforme varia la T, (dP/dT). Esta DETERMINACIN se puede calcular con las ecuaciones de Clapeyron o de Clausius-Clapeyron.

* ESPECIFICAR cuntas 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 representacin grfica de la ecuacin de Clapeyron o de la ecuacin de Clausius-Clapeyron. Este Resultado es la pendiente del lmite de fases en cualquier punto es exacto y es aplicable a cualquier transicin de fases de una sustancia pura.

Para caracterizar completamente a un sistema termodinmico es necesario conocer el valor de un nmero de VARIABLES intensivas INDEPENDIENTES.

REGLA DE LAS FASES DE GIBBS

f=cp+2Sustancia pura: c =sobresaturada de NaCl y 1 Disolucin acuosa sobresaturada de sacarosa, de equilibrio con su independientes KCl, en equilibrio: f: nmero en variables intensivasvapor: p=1 T (grados f =libertad del sistema) y P de 1 1 +2 = 2 c C6H12O6, H2O = 3 NaCl, de componentes c:=nmero KCl, H2O = 2 qumicos del sistema p=2 f lquido, 2, lquido = 3 slido,1, 1 2 +2 = =3 T o P slido = slido gas 1

p: nmero de fases presentes en el sistemap = 2 3 +2 = 1 3 +2 =T y P 3 f = 12 f =3 ej. 0

La regla de las fases de Gibbs indica el nmero de variables intensivas independientes que describen al sistema. La ecuacin de Clapeyron es una relacin termodinmica exacta que indica la tendencia de las lneas de equilibrio (pendiente).TERCERA LEY DE LA TERMODINMIC A SUSTANCIA PURA: S (g) >> S (l) > S(g)

f=cp+2

L-V S-V S-L

Equilibrio Lquido-VaporEcuacin de Clausius-Clapeyron

Equilibrio Slido-VaporEcuacin de Clausius-Clapeyron

Equilibrio Slido-LquidoEcuacin integrada de Clapeyron

DIAGRAMA DE FASES EN SISTEMAS DE UN COMPONENTE Punto de ebullicin normal: Temperatura a la que la presin de vapor del lquido es igual a la presin de 1 atm. Punto de fusin normal: Temperatura a la que funde el slido si la presin es de 1 atm.Curvas de Presin de Vapor Temperatura de fusin a P Temperatura de ebullicin a P

Cmo se va a construir el diagrama de fases?1.- Encontrar experimentalmente a las condiciones del laboratorio, el punto triple de la sustancia escogida (ciclohexano). 2.- Determinar experimentalmente las temperatura de ebullicin y de congelacin a las condiciones de presin del laboratorio. 3.- Calcular con la ecuacin de Clausius-Clapeyron una T2 en un punto de equilibrio L-V cercano a la temperatura de ebullicin normal.

Cmo se va a construir el diagrama de fases?4.- Calcular con la ecuacin de Clausius-Clapeyron una T2 en un punto de equilibrio L-V cercano a la temperatura de ebullicin obtenida a la presin atmosfrica del laboratorio.

5.- Calcular una temperatura T2 en un punto de equilibrio S-V.Este punto puede calcularse utilizando como referencia el punto triple experimental y el H de sublimacin terico (Hsub = Hvap + Hfus)

Por su atencin Gracias! Gracias por su atencin!Rodrguez

Profesora: M. en C. Gregoria Flores

e-mail: omar.termo@hotmail.com