DIAGRAMA DE FASES: DESTILAÇÃO FRACIONADA DE SOLUÇÕES BINÁRIAS

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RECÔNCAVO DA BAHIA – UFRB

CENTRO DE FORMAÇÃO DE PROFESSORES – CFP

CAMPUS DE AMARGOSA

Curso: Licenciatura em Química

DIAGRAMA DE FASES: DESTILAÇÃO FRACIONADA DE SOLUÇÕES BINÁRIAS  

Amargosa - BA

Março/2017

ALINE SILVA DA COSTA

ANA JAQUELINE SOUZA

JAIRO DOS SANTOS SOUZA

TAÍS MAIA MACIEL

TÂNIA ESPERANÇA SILVA

DIAGRAMA DE FASES: DESTILAÇÃO FRACIONADA DE SOLUÇÕES BINÁRIAS  

Relatório de atividade experimental apresentado ao Curso de Licenciatura em Química da Universidade do Recôncavo da Bahia, pelo Prof. Dr. Rodrigo De Paula, como parte das atividades avaliativas da disciplina Físico-Química II.

Amargosa - BA

Março/2017

SUMÁRIO

RESUMO        III

ABSTRACT        IV

1- INTRODUÇÃO        5

2- OBJETIVOS        11

3- PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL        11

3.1- MATERIAIS        11

3.2- REAGENTES        12

3.3- METODOLOGIA        12

4- RESULTADOS E DISCUSSÃO        14

5- REFERÊNCIAS        21

RESUMO

O atual relatório trata-se da destilação fracionada de soluções binárias, constituídos de dois componentes, diclorometano (CH2Cl2) e n-hexano (C6H14)  com intuito de caracterizar esses solventes e suas respectivas misturas em composição da fase líquida e vapor. O preparo dessa solução foi realizada por meio de medidas de volume e densidade. Utilizando um sistema de destilação contendo a mistura (diclorometano / n-Hexano) o aquecimento deu-se de forma lenta, o liquido entrou em ebulição, a primeira temperatura foi observada e coletada; 2 mL da amostra do destilado foi pesada, a cada coleta dessas amostras,  a temperatura do vapor e a massa destas foram observadas, e assim sucessivamente, até ebulir todo o material. Com o aumento da temperatura, a composição do vapor fica cada vez mais rica no componente com maior pressão de vapor.

A representação da variação da composição das fases líquida e vapor com a temperatura numa mistura binária é chamada diagrama de temperatura – composição; Para construção dos gráficos referente a massa da mistura em função da fração molar para o diclorometano e hexano, utilizamos a equação de regressão linear obtendo assim a equação da reta para determinação das quantidades de A e B na fase de vapor e na fase líquida, fundamenta na lei de Raoult e Dalton para avaliar a consistência termodinâmica dos dados obtidos e para cálculos a partir dos dados experimentais e os parâmetros de interação binária para as soluções,foi utilizado o diagramas de fases para representações gráficas das fases presentes em um sistema em condições de equilíbrio  para entender e prever seus comportamentos. Embasamentos de conceitos teóricos foram empregados para relatar o procedimento e levar a compreensão referente a execução e resultados obtidos.

Palavras-chaves:  Pressão de vapor, diagrama de fases e soluções binárias.

ABSTRACT

The present report deals with the fractional distillation of binary solutions consisting of two components, dichloromethane(CH2Cl2)  and n-hexane (C6H14)   in order to characterize these solvents and their respective mixtures in liquid and vapor composition. The preparation of this solution was carried out by means of volume and density measurements. Using a distillation system containing the mixture (dichloromethane / n-Hexane) the heating was slow, the liquid boiled, the first temperature was observed and collected, 2 mL of the distillate sample was weighed, at each collection Of these samples, the vapor temperature and the mass of the samples were observed, and so on, until all the material  boil. As the temperature rises, the composition of the vapor becomes more and more rich in the component with higher vapor pressure.

The representation of the variation of the composition of the liquid and vapor phases with the temperature in a binary mixture is called temperature - composition diagram; For the construction of the graphs concerning the mass of the mixture as a function of the molar fraction for dichloromethane and hexane, we use the linear regression equation, thus obtaining the equation of the straight for determination of the quantities of A and B In the vapor and in the liquid phase. Using Raoult and Dalton's law to evaluate the thermodynamic consistency of the obtained data and for calculations from the experimental data and the binary interaction parameters for the solutions, phase diagrams were used for graphical representations of the phases present in a system under conditions of balance to understand and predict their behaviors. Bases of theoretical concepts were used to report the procedure and to lead the relation with the execution and results obtained.

Keywords:   Steam pressure, phases diagram e binary solutions.

1- INTRODUÇÃO

A destilação é um processo caracterizado por uma mudança de estado físico, em que uma substância, inicialmente no estado líquido, é aquecida até atingir a temperatura de ebulição, transformando-se em vapor, que será novamente resfriada até que retorne ao estado líquido.

Os primeiros estudos científicos documentados sobre a destilação surgiram por volta da Idade Média, com o alquimista Geber. Foi ele, quem inventou o alambique, que é um aparato usado até hoje para fazer destilações de bebidas alcoólicas, como a cachaça. Neste método utiliza-se um balão de destilação, uma coluna de Vigreux ou coluna de fracionamento, um condensador e um receptor. Este tipo de destilação consiste em apenas uma etapa de vaporização e condensação. Utiliza-se quatro equipamentos, um alambique, um condensador, um receptor (ou balão de recolhimento) e um termômetro. A vaporização se dá pelo aumento rápido da temperatura ou pela redução de pressão no alambique, onde a mistura a ser purificada está inicialmente. O vapor gerado no alambique é imediatamente resfriado no condensador. O líquido condensado, também chamado de destilado, é armazenado no receptor ou no balão de recolhimento (LIVRE SABER).

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