PRÁCTICA Nº 3: DESTILACIÓN DIFERENCIAL
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PRÁCTICA Nº 3: DESTILACIÓN DIFERENCIAL
Grupo 1, lunes:
Adrián García García.
María Gómez Núñez.
Inmaculada Puerto de los Santos.
Fecha de realización: 19/10/2015
Fecha de entrega: 26/10/15
- Determinación de las composiciones inicial y final del líquido en el calderín y en el destilado recogido en cada caso de los propuestos en el apartado de “determinaciones”. Paso de composiciones y cantidades a fracciones molares y moles.
Para la determinación de las composiciones inicial y final del líquido en el calderín y en el destilado recogido en cada caso se realiza un balance total de materia y un balance parcial para el ácido acético:
[pic 1]
[pic 2]
Donde:
F0= cantidad de materia de la mezcla inicial en el calderín.
L= cantidad de materia en el calderín después de la experiencia.
V= cantidad de materia en fase vapor recogido en el matraz.
X0= fracción molar correspondiente a la cantidad de materia de la mezcla inicial en el calderín.
XL=fracción molar correspondiente a la cantidad de materia en el calderín después de la experiencia.
XV=fracción molar correspondiente a la cantidad de materia en fase vapor recogido en el matraz.
A continuación se adjunta la tabla de datos iniciales necesarios para realizar los cálculos.
Tabla1.1.Datos experimentales y teóricos necesarios para la disolución inicial.
Ác. acético en disoluc. inicial | |||||||
Peso molecular (g/mol) | ρ (g/ml) | V (ml) | Riqueza | Masa (g) | % p:p (inicial) | Cant. Materia (mol) | x0 |
60,5 | 1,06 | 100 | 99,50% | 105,47 | 0,53 | 1,74 | 0,239 |
Agua en disoluc. Inicial | Teb= | 101 | ºC | ||||
F= | 200 | ml | |||||
Peso molecular (g/mol) | ρ (g/ml) | V (ml) | Masa (g) | Cant. Materia (mol) | Matraz vacío= | 110,69 | g |
18 | 0,997 | 100 | 99,7 | 5,54 | Disolución = | 197,18 | g |
La primera mezcla está compuesta por 100 ml de ácido acético y 100 ml de agua, donde después de pesarlo se tiene una cantidad de 197,18 g, por tanto F0=197,18g.
[pic 3]
[pic 4]
[pic 5]
La fracción molar correspondiente a la cantidad de materia de la mezcla inicial en el calderín: [pic 6]
Tabla.1.2. Tabulación de los datos experimental.
id | Pesada | T(destilado)/ºC | IR | ||
Matraz+destilado | destilado | Comienzo | Final | ||
1 | 158,42 | 47,73 | 101 | 104 | 1,358 |
2 | 153,01 | 42,32 | 104 | 115 | 1,36 |
Se observa que la cantidad de materia en el calderín después de la experiencia L=149,45g.
La cantidad de materia en fase vapor recogido en el matraz: V=47,73g
Al tener un IR=1,358 interpolando a través de los datos bibliográficos se obtiene XV=0,148.
Para obtener XL utilizando la ecuación (2):
[pic 7]
[pic 8]
Para terminar se calcula L y V en moles resolviendo el sistema de ecuaciones siguiente:
[pic 9]
[pic 10]
[pic 11]
[pic 12]
Una vez desarrollado los cálculos de la primera experiencia, se adjunta la tabla de resultados de ambas experiencias:
Tabla 1.3. Determinación de las composiciones inicial y final del líquido en el calderín y en el destilado recogido.
id | XF | F (g) | F (mol) | XL | L (g) | L (mol) | XV | V (g) | V(mol) |
1 | 0,239 | 197,18 | 7,28 | 0,269 | 149,45 | 5,52 | 0,148 | 47,73 | 1,76 |
2 | 0,269 | 149,45 | 5,52 | 0,309 | 107,13 | 3,96 | 0,1675 | 42,32 | 1,56 |
- Comparación de los resultados obtenidos a partir de los balances de materia [pic 13] y los datos experimentales con los que se obtienen a partir de la representación gráfica [pic 14] construida con los datos teóricos (P2). Comente las diferencias y calcule el error relativo.
Para la comparación de los resultados obtenidos en el balance de materia y los datos experimentales, recurriremos a la igualdad de Rayleigh:
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