Diagrama Ternário

[pic 1]

     UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO

     Centro de Ciências Exatas (CCE)

     Departamento de Química (DQUI)

     

Físico-Química Experimental

Relatório 1: Equilíbrios de Fase

Diagramas Ternários

Leandro Eleoterio

Vitória

1° Semestre / 2015

1. INTRODUÇÃO

Regra das fases        

        Uma fase é qualquer porção homogênea de um sistema. Para descrever o estado de equilíbrio de um sistema com diversas fases e diversos componentes, algumas propriedades intensivas são necessárias. O número de graus de liberdade (ou variância) f de um sistema em equilíbrio é definido como o número de variáveis intensivas independentes necessárias para caracterizar o sistema. Para um sistema em que não há reação química entre os componentes, a variância do sistema é calculada pela fórmula (a). [1]

f = c – p + 2 (a)

em que c é número de componentes do sistema e p é o número de fases em equilíbrio. [1,2]

        Para um sistema com 3 componentes (ternário), a variância é dada pela relação (b).

f = 3 – p + 2 = 5 - p (b)

Se o sistema for monofásico, p = 1 e f = 4. Para obter uma representação gráfica bidimensional, mantemos T e P fixas e as variáveis serão as frações molares de 2 dos 3 componentes (Xa e Xb por exemplo). Um gráfico típico de um diagrama ternário consiste em triângulo equilátero com 3 coordenadas, em que cada vértice representa 100% de um componente a ausência dos demais. Um exemplo de diagrama ternário é exposto na figura 1. [1,2]

[pic 2]

Figura 1: Diagrama de fases de um sistema com três componentes. Fonte: 1.

        

Supomos agora um sistema de três componentes líquidos A, B e C. A e B e A e C são completamente miscíveis e B e C são apenas parcialmente miscíveis. O diagrama de fases desses três componentes consistirá em duas regiões, uma monofásica (rica no componente A) e uma bifásica (rica nos componentes B e C). Um exemplo desse sistema é o equílibrio de fases do sistema acetona-água-éter, no qual o diagrama de fases é exposto na figura 2. [1,2]

[pic 3]

Figura 2: Diagrama de fases de um sistema acetona-água-éter. Fonte: 1.

2. OBJETIVOS

2.1. Objetivos Gerais

• Estudar os limites de miscibilidade de soluções contendo três componentes;

2.2. Objetivos Específicos

• Determinar o diagrama de fases de dois líquidos parcialmente miscíveis com um terceiro líquido completamente miscível nos anteriores;

• Avaliar os efeitos da interações intermoleculares na miscibilidade dos componentes;

---

3. PARTE EXPERIMENTAL

3.1. Materiais e Reagentes

        Todas as vidrarias assim como toda a aparelhagem utilizada para realizar o experimento foram descritas e expostas na tabela 1. Os reagentes utilizados na prática também foram descritos e encontram-se listados na tabela 2.

Tabela 1: Relação das vidrarias utilizados no experimento. Fonte: Própria

Vidraria	Volume (mL)	Quantidade	Fabricante
Bureta	50	1	Qualividros
Pipeta	10	1	Brand Duran
Balão volumétrico	25	6	Qualividros
béquer	50	2	Ekipsul
Balão volumétrico	5	1	Qualividros
Pipeta de Pasteur	----	2	----

Tabela 2: Relação dos reagentes utilizados na prática. Fonte: Própria.

Reagente	Marca
Acetato de etila	Dinâmica
Álcool etílico	Dinâmica
Água destilada	----

---

4. PROCEDIMENTOS

Inicialmente, separou-se 6 balões volumétricos de 25 mL e em cada um adicionou-se alíquotas de acetato de etila e água destilada como exposto na tabela 3.

Tabela 3: Volumes de acetato de etila (V1) e água destilada (V3) adicionados a cada balão volumétrico. Fonte: Própria.

Balão	1	2	3	4	5	6
V1 (mL)	2,0	4,5	7,0	9,5	10,5	11,0
V3 (mL)	10,5	8,0	5,5	3,0	2,0	1,5

Posteriormente, adicionou-se álcool etílico em cada balão até que a turvação desaparecesse. Os volumes adicionados foram anotados. Após o desaparecimento da turvação, pipetou-se 5,0 mL de cada solução e transferiu-se para um balão volumétrico de mesma capacidade. Pesou-se a massa do balão do vazio e do balão com as soluções monofásicas. As massas foram anotadas para os cálculos de densidade.

---

5. RESULTADOS E DISCUSSÃO

5.1. Determinação do volume de álcool etílico necessário para o desaparecimento da turvação.

...