LABORATORIO DE FISICOQUIMICA II: Diagrama de Fases de un Sistema BinarioObjetivos: Estudiar el comportamiento del sistema binario KCl Agua Hallar las curvas de enfriamiento mediante la grfica Temperatura vs Tiempo. Determinar las temperaturas de cambio de fase que deben coincidir al comparar los termogramas de enfriamiento y calentamiento. Con los puntos de congelacin construir el diagrama de fases: Temperatura vs Composicin.Fundamento Terico:Un diagrama de fase es un tipo de grfico utilizado para mostrar las condiciones en las que distintas fases termodinmicas de un sistema pueden ocurrir en equilibrio. Se representa en funcin de variables que caracterizan el estado intensivo del sistema fisicoqumico.El estudio introductorio de la termodinmica se centra en sustancias puras o mezclas a composicin constante. En este caso, el sistema es descripto por dos variables. Un diagrama de fase tpico para estos sistemas, es el Presin vs. Temperatura que muestra la Figura La lnea verde indica los puntos de congelamiento. La azul los de ebullicin. La lnea punteada muestra un comportamiento particular del agua.

La lnea verde indica los puntos de congelamiento. La azul los de ebullicin. La lnea punteada muestra un comportamiento particular del agua.

As, para determinada presin y temperatura, la sustancia o mezcla constante puede estar en fase lquida, gaseosa o slida, o bien en un punto crtico. Es decir, qu porcentaje o fraccin de la mezcla corresponde a cada una de las dos sustancias del sistema. La composicin habitualmente se mide en fraccin molar, fraccin masa, o concentracin molar.

Para sistemas binarios (una mezcla de dos componentes) la composicin (o, complementariamente, la densidad) se vuelve una variable del sistema, cuya representacin grfica son curvas en el espacio R3 (grfico tridimensional) como muestra la figura Un diagrama P-T-x para un sistema binario de Tipo I. Para un determinado estado T-P-x (x es composicin, en general expresada como fraccin molar del compuesto ms voltil) el sistema se encuentra en zonas de equilibrio vapor/lquido, lquido/lquido, vapor/slido, lquido/slido u otros casos particulares.

Un diagrama P-T-x para un sistema binario de Tipo I.

La proyeccin ortogonal de estas curvas tridimensionales sobre los planos correspondientes genera los grficos cartesianos bidimensionales PT, Px, Tx (y sus anlogos para densidad) que son tpicos de la bibliografa del tema. Un ejemplo de proyeccin Temperatura vs. Composicin se muestra en la figura Un diagrama T-x para un sistema binario, mostrando la lnea crtica y otras informaciones.

Un diagrama T-x para un sistema binario, mostrando la lnea crtica y otras informaciones.

El comportamiento termodinmico de los sistemas binarios no es uniforme cualesquiera sean los compuestos de la mezcla. Existen seis tipos de comportamiento, de los cuales los tipos I, II, III y IV (enumerados en orden creciente de complejidad) son los ms comunes (todos calculables a travs de GPEC). Esta complejidad creciente del comportamiento se observa en la aparicin de equilibrio lquido-lquido, lquido-lquido-vapor, lneas azeotrpicas, etc.

Representacin de diagramas P-T para los primeros 4 tipos de comportamiento.

Materiales y Equipos:

KCl

Agua Destilada

Etanol

Hielo

SalVial de vidrio con tapn

Probeta

TermmetroVaso precipitado 50ml

BaguetaCaja de Tecnopor

Cronometro

Obervaciones: Observamos que hemos usado el etanol para evitar que el enfriamiento de nuestra muestra KCl-Agua se enfrie rpidamente. Al momento de enfriar nuestro sistema binario cerca de los -15C con un ligero movimiento podemos notar que parecen cristalitos en casi toda la muestra.Conclusiones: Al momento de enfriar nuestro compuesto binario a -15C y moverlo, se nota la formacin de cristalitos, esto es debido a un sobre enfriamiento de nuestra muestra. La grfica de enfriamiento de un sistema para diferentes composiciones constituye la base para el anlisis trmico.

Bibliografia: http://www.unlu.edu.ar/~qui10192/qi0020405.htm http://fain.uncoma.edu.ar/prof_tec/mecanic/materiales/DiagramasEquilibrio.pdf http://apuntescientificos.org/binarios-qfi.html https://gpec2010.googlecode.com/svn/trunk/docs/_build/html/marco_teorico.html