Solución Ejercicios



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Solución Ejercicios



  1. Una mezcla líquida de 20% n-pentano, 65% n-Hexano y 15% n-heptano se introduce en un recipiente y se deja alcanzar equilibrio L-V a 25ºC. Considerando a estos componentes como una mezcla ideal que obedece a la ley de Raoult, calcular:

    1. La presión total que se genera en el recipiente

    2. La composición de la fase gaseosa




constantes de Antoine

A

B

C

n-pentano

15,8333

2477,07

-39.94

n-hexano

15,8366

2697,55

-48,78

n-heptano

15.8737

2911,32

-56,51

Ln (Pv) = A – B/(C+T); Pv[=]mmHg; T[=]K


  1. Explique en un diagrama T vs. (X,Y) como se determinan los puntos de burbuja y rocío a Pcte. Explique adicionalmente como se calculan analíticamente estos valores. Finalmente, se requiere separar una mezcla con una composición determinada Zi en un 50% de líquido y 50% de vapor; determine la temperatura a la cual se debe trabajar utilizando el diagrama y la regla de la palanca.




  1. ¿Cuál es el punto de burbuja de una mezcla equimolar de metanol-etanol a una presión total de 2atm?. Si a la mezcla se añade Tetracloruro de carbono (que es un solvente no polar), ¿cuál será el punto de ebullición de la mezcla?




constantes de Antoine

A

B

C

Metanol

18,5875

3626,55

-34,29

Etanol

18,5242

3578,91

-50,5

Tetracloruro de carbono

15,8742

2808,19

-45,99

Ln (Pv) = A – B/(C+T); Pv[=]mmHg; T[=]K




  1. A una cierta temperatura una mexcla de ciclopentano y tetracloruro de carbono tiene una presión de vapor de 201.6mmHg. A esa misma temperatura Pºciclo =317.01 y Pºtetra = 113.5 mmHg. Cromatográficamente se determina que: yciclo=0.6675 y que xtetra = 0.4188

Calcular los coeficientes de actividad de cada componente

RESPUESTAS



  1. Teóricamente, con 2 compuestos:





    1. P = ?

    2. Yi = ?










T = 25ºC










compuesto

Zi

Pvi

Xi=Zi

Xi*Pvi

Yi=Xi*Pvi/P

C5

0,2

512,89

0,2

102,58

0,493

C6

0,65

151,28

0,65

98,33

0,473

C7

0,15

45,86

0,15

6,88

0,033










P==

207,99





R.a. P = 207.99mmHg

compuesto

Yi

C5

0,493

C6

0,473

C7

0,033
R.b.



  1. a) Tburb. y Trocio = ? gráficamente

b) Tburb. y Trocio = ? analíticamente

c) T= ? a Zi si L=50% y V=50%


R.a. (1) A Zi = cte los puntos de burbuja y de rocio (Tburb. y Trocio respectivamente) se encuentran sobre la línea de burbuja y de rocio (ver fig.)


R.a. (2) A Ti = cte la composición del líquido y del vapor son Xburb. y Yrocio respectivamente (ver fig.)
R.b. Pto. de burbuja:

Pto. de rocio:



Parte c):



La temperatura de trabajo se obtiene a través de la regla de la palanca a Zi=cte:


Base F=1lbmol  V=L=0.5lbmol



que el segmento el segmento


R.c. Se busca la temperatura (Ti) donde (ver fig.):






    1. Tb(1) = ?

    2. Tb(2) = ?

en (1)




R.a.

en (2)





R.b.


  1. P=201.6mmHg

ciclo = 317.01mmHg

tetra = 113.01mmHg

Yciclo = 0.6675

Ytetra = 0.4188











R.

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