TABLAS
Datos Teóricos
Tabla 1 – Composiciones Másicas de la Mezcla Heterogénea de
Agua-Heptano.
Mezclas % Agua % Heptano
1 2 98
2 10 90
3 30 70
4 50 50
5 60 40
6 70 30
7 80 20
8 90 10
9 98 2
Tabla 2 – Composiciones en Peso de la Mezcla Ternaria Agua-
Heptano-Acetona.
Mezclas % Agua % Heptano % Acetona
1 45 45 10
2 40 40 20
Tabla 3 – Datos de Equilibrio para la Mezcla Agua-Heptano-
Acetona.
Fase Acuosa Fase Orgánica
% Heptano % Agua % Acetona % Heptano % Agua % Acetona
0,01 75,2 24,79 93,2 0,0 6,8
0,03 59,7 40,27 87,6 0,0 12,4
1,03 36,0 62,97 72,2 0,6 27,2
3,29 23,6 73,11 60,9 1,0 38,1
4,77 20,2 75,03 58,0 1,0 41,0
27,50 5,0 67,50 27,5 5,0 67,5
Datos Experimentales
Tabla 4 - Composiciones en Peso de la Mezcla Ternaria Agua-
Heptano-Acetona.
Mezclas % Agua % Heptano % Acetona
1 0,75 98,50 0,75
2 0,50 99,00 0,50
Tabla 5 – Masas de las Mezclas Ternarias Agua-Heptano-Acetona.
Mezclas
Erlenmeyer
Vacío (g)
Agua
(g)
Heptano
(g)
Acetona
(g)
1 92,3 0,3 14,7 10,70
2 121,1 1,5 13,5 27,00
3 80,4 4,5 10,5 44,40
4 78,8 7,5 7,5 46,00
5 117,1 9,0 6,0 46,90
6 129,5 10,5 4,5 47,90
7 107,5 12,0 3,0 46,20
8 79,8 13,5 1,5 41,10
9 113,7 14,7 0,3 28,70
Resultados Teóricos
Tabla 6 – Masas de las Mezclas Ternarias Agua-Heptano-Acetona.
Mezclas Agua (g) Heptano (g) Acetona (g)
1 0,3 14,7 10,70
2 1,5 13,5 27,00
3 4,5 10,5 44,38
4 7,5 7,5 45,96
5 9,0 6,0 46,91
6 10,5 4,5 47,87
7 12,0 3,0 46,20
8 13,5 1,5 41,05
9 14,7 0,3 28,62
Resultados Experimentales
Tabla 7 – Gramos de Solución y Composiciones Porcentuales de la
Mezcla Ternaria Agua-Heptano-Acetona para Construir la Curva
de Solubilidad.
Erlenmeyers Solución (g) % Agua % Heptano % Acetona
1 25,7 1,24 60,68 38,08
2 42,0 3,89 35,09 61,02
3 59,4 8,90 16,90 74,20
4 61,0 12,30 12,30 75,40
5 61,9 14,27 9,51 76,22
6 62,9 17,05 7,80 75,15
7 61,2 21,14 5,28 73,58
8 56,1 27,77 3,09 69,14
9 43,7 49,74 1,02 49,24
Tabla 8 – Cantidad Mínima de Acetona en Gramos Añadidas a
cada Erlenmeyers.
Erlenmeyers
M.E + Mezcla
Ternaria (g)
M.E + Mezcla
Heptano-Agua
Acetona
(g)
1 117,8 107,3 10,5
2 163,2 136,1 27,1
3 140,0 95,4 44,6
4 140,0 94,1 45,9
5 178,9 132,1 46,8
6 192,3 144,5 47,8
7 168,5 122,5 46,0
8 135,6 94,8 40,8
9 157,2 128,7 28,5
M.E: es la masa del erlenmeyer vacío.
Tabla 9 – Masas de la Fase Orgánica y Acuosa para cada una de
las Mezclas Ternarias Agua-Heptano-Acetona.
Muestras Beacker
Beacker
Vacío (g) Fases Masas (g) E (g) R (g) % E % R
A
1
61,7
Orgánica 108,1
53,6 46,42 Acuosa 115,3 18 98,5
B 1 62,7 Orgánica 109,9 49,9 47,2
2 Acuosa 112,6 33 99
E : extracto
R : refinado
Tabla 10 – Puntos de Mezclado para las Mezclas Ternarias 1 y 2.
Mezclas
Punto de
Mezclado
(cm)Composición
de Heptano
Composición
de Agua
Composición de
Acetona
1 5,31 70% 23,50% 6,50%
2 6,03 65% 23% 12%
CÁLCULOS TIPO
1. Composiciones Porcentuales de Agua, Heptano y Acetona:
2. Composiciones Porcentuales del Extracto y Refinado:
Mezcla Ternaria 1
3. Composiciones Porcentuales del Extracto y Refinado:
Mezcla Ternaria 2
4. Masas del Extracto y el Refinado para la Mezcla Ternaria 1
y 2:
Para la Mezcla Ternaria 1:
Para la Mezcla Ternaria 2: los cálculos se realizan de igual
manera que en la mezcla ternaria 1.
5. Puntos de Mezclado:
Para Mezcla Ternaria 1:
Para la Mezcla Ternaria 2: los cálculos se realizan de igual
manera que en la mezcla ternaria 1.
RESUMEN
La experiencia realizada consistió en analizar y estudiar el equilibrio
líquido-líquido de una mezcla compuesta por agua-heptano-acetona. En la
cual fue necesario construir una curva de solubilidad y distribución
experimental, para esto se prepararon nueve soluciones con cantidades de
composiciones másicas proporcionales de agua-heptano con (15g) cada
erlenmeyers. Luego se pesaron y se añadió una cantidad mínima de acetona
a cada erlenmeyers hasta obtener una solución homogénea; después estas
soluciones se pesaron y se calculó por diferencia la cantidad añadida de
acetona. Posteriormente se determinaron las composiciones y se
representaron en el triángulo equilátero, obteniéndose de esta forma la
curva experimental de solubilidad, seguidamente se procedió a determinar
la curva de distribución, a partir de los punto que se obtuvieron para la
determinación de la curva de solubilidad. También se hizo necesario
determinar la cantidad de extracto y refinado trazando las líneas conodales
para esto se prepararon dos mezclas ternarias de (100g) de agua-heptano-
acetona cada una con diferentes composiciones; estas mezclas se
trasvasaron a un embudo de decantación, se agitaron y se dejaron reposar
aproximadamente (1 hora) ; después se separaron ambas fases la acuosa y
orgánica y se pesaron cada una de estas fases. A partir de estos datos se
determinó la cantidad de extracto y refinado por diferencia y utilizado la
regla de la palanca invertida se determinaron los puntos de mezclado
correspondiente. Observándose en la figura 1 que tanto la curva de
solubilidad como la de distribución experimental se encuentran por debajo
de la teórica , debido al aumento de temperatura. En cuanto a los valores
obtenidos de extracto, refinado y punto de mezclado y las correspondientes
composiciones del soluto, solvente y diluyente se pueden observar en las
tablas 9 y 10 respectivamente.
REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DE EDUCACIÓN SUPERIOR
INSTITUTO UNIVERSITARIO DE TECNOLOGÍA CUMANÁ
ESTADO SUCRE
Integrantes:
Córdova Orangel CI – 16 315 861
Maza A. Felix A. CI – 16 702 004
Rivero Luisana CI – 16 484 711
Cumaná; Junio 2005
OBJETIVOS
General:
Analizar y estudiar el equilibrio líquido-líquido de una mezcla
compuesta por acetona-heptano-agua.
Específicos:
1. Construir la curva de solubilidad de la mezcla acetona-heptano-
agua.
2. Trazar las rectas conoidales y de distribución.
3. Determinar el punto de mezcla.
Análisis de los Resultados
En la presente experiencia se estudia el equilibrio que existe entre una
solución inmiscible (agua – heptano) y una compuesto polar (acetona) el
cual hace que dicho solución se homogenice, produciéndose un equilibrio
ternario líquido- líquido. Para la formación de la solución homogénea se
prepararon soluciones con cantidades diferentes de agua - heptano y
cantidades mínimas de acetona, observándose que a medida que le
adicionaba más heptano la cantidad de acetona necesaria era menor, estas
soluciones se pesaron antes y después de añadirle la acetona para luego
determinar por diferencia la cantidad de acetona añadida. Con los datos
obtenidos se obtuvo la composición de cada mezcla, para luego representar
estos valores en el triangulo equilátero y obtener la representación gráfica
de una sustancia en su solución saturada en un disolvente en función a la
temperatura conocida como curva de distribución , luego se procedió a
determinar la curva de distribución, la cual se obtuvo a partir de los punto
utilizados para trazar la curva de solubilidad estos (puntos) se extrapolaron
sobre el triangula equilátero hasta formar lo que se conoce como curva de
distribución.
Observándose que ambas curvas (de solubilidad y de distribución) se
encuentran por debajo de la teórica, esto se debe principalmente al efecto
de la temperatura, la cual influye considerablemente sobre el equilibrio
ternario, debido a que las composiciones experimentales de agua- heptano y
acetona fueron tomadas a una temperatura superior a las tomadas
teóricamente trae como consecuencia un aumento de solubilidad y por lo
tanto la cantidad de acetona a utilizase seria menos ocasionándose un
decrecimiento del área de heterogeneidad para cada una de las curvas. La
curva de distribución de la acetona también fue representada el los ejes X-
Y, notándose un comportamiento lineal de forma creciente, en el cual el
valor de la pendiente es igual a 1.0023, indicándonos que dicha curva se
encuentra muy cercana a la real, debido a que teóricamente la curva de
distribución de la acetona posee una pendiente igual a 1 para un ángulo de
45° (ver figura 3). A partir de estos resultado se puede decir que los
valores obtenidos experimentalmente fueron muy semejantes a los teóricos
a pesar que la práctica se realizo a una temperatura mayor, de
aproximadamente 32°C.
La curva de solubilidad indica el cambio de solubilidad de las fases
ricas en agua-heptano y acetona ,lo que se encuentra sobre esta curva
representa una solución saturada, lo que se encuentra por encima a esta
curva representa una solución homogénea, mientras lo que se encuentra por
debajo representa una solución heterogénea, es decir forma dos fases
líquidas insolubles saturadas de composiciones en el equilibrio, indicadas
por un Refinado(rico en heptano) y un Extracto(rico en agua).
El refinado y el extracto se determinaron siguiendo el procedimiento
establecido en la cual se formaron dos fase: la fase acuosa (contiene el
extracto) y la fase orgánica (contiene el refinado) , encontrándose (en un
embudo de decantación) la fase acuosa de bajo debido a que posee mayor
densidad que la fase orgánica, dichas fase se separaron y pesaron para
luego obtener por diferencia la masa de extracto y refinado, observándose
que en las dos mezclas se obtuvo mayor cantidad de extracto lo que quiere
decir que en ambas mezclas se encuentran mayor cantidad de agua (ver
tabla 9)
Por último se determinó el punto de mezclado para cada mezcla
aplicando la regla de la palanca invertida arrojando valores de 5.31 cm y
6.03 cm para la mezcla 1 y 2 respectivamente, obteniendo una composición
de heptano – agua y acetona de (70,23.5 y 6.5) % en el primer punto de
mezclado, mientras que en el segundo punto de mezclado se encontraron
las siguientes composiciones (65,23 y 12)% de heptano – agua y acetona
respectivamente.
Conclusiones
1. La curva de solubilidad y distribución obtenida
experimentalmente se encuentran por debajo de la curvas
teóricas, debido a que la temperatura en la cual se tomaron
los datos experimentales fue mayor a la temperatura que
se tomaron los datos teóricos.
2. En la curva de distribución en los ejes X-Y se observa un
comportamiento lineal de forma creciente.
3. En la fase orgánica se obtuvo un porcentaje de extracto de
18% y 33% para la mezcla 1 y 2 respectivamente.
4. En la fase acuosa se obtuvo un porcentaje de refinado de
98.5 % y 99 % para la mezcla 1 y 2 respectivamente.
5. Aplicando la regla de la palanca se obtuvo el punto de
mezclado arrojado valores de 5.31cm y 6.03 cm para la
mezcla 1 y 2 respectivamente.
6. Se obtuvo en el punto de mezclado 1 y 2 las siguientes
composiciones de heptano-agua y acetona de (70,23.5 y
6.5)% y ( 65,23 y 12)% respectivamente.
Gráfica
Figura 3- Representación gráfica de la curva de distribución de la
acetona en el diagrama X-Y
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