UNIVERSIDAD DE VALPARAISO FACULTAD DE FARMACIA CARRERA DE QUÍMICA Y FARMACIA

LABORATORIO Nº 2 DE FISICOQUÍMICA

“SISTEMA DE TRES COMPONENTES ”

1.- Objetivo

Determinar la isoterma de solubilidad del sistema ternario Cloroformo - Ácido Acético – Agua.

2.- Fundamentos Teóricos:

Cuando un líquido es capaz de disolverse en un segundo líquido para formar una solución

verdadera, se dice que estos son miscibles; se mezlcan completamente para forma una sola fase. En este

caso, es común denominar a ambos líquidos como solventes aun cuando uno de los dos es el soluto.

Solventes de tipo polar o semi polar como agua, etanol y acetona son completamente miscibles

en todas las proporciones. Lo mismo es aplicable para solventes apolares, donde por ejemplo, todas las

proporciones de tetracloruro de carbono y benceno son completamente miscibles. En ambos casos, la

miscibilidad solo ocurrirá si los solventes tienen similares presiones internas, permitiendo por lo tanto,

las interacciones soluto-solvente compatible con la miscibilidad.

Cuando se intenta, por el contrario, mezclar un solvente polar con otro apolar las grandes

diferencias de presión interna hace a los solventes totalmente inmiscible o parcialmente miscibles. Por

ejemplo, un solvente altamente polar como agua es totalmente inmiscible con el solvente apolar hexano,

formándose un sistema de dos fases puras cuando se mezclan. El agua y el cloroformo son parcialmente

miscibles pero cuando se mezclan todavía forman un sistema de dos fases, cada una de las cuales

contiene algo del solvente respectivo disuelto.

La miscibilidad de un par de solventes inmiscibles o parcialmente miscibles puede estar

influenciada por la adición de un tercer componente que es soluble en ambos solventes. Por ejemplo, el

etanol es completamente miscible en agua y cloroformo. Luego, la adición de suficiente etanol a una

mezcla de dos fases de agua y cloroformo produce una fase líquida única en la cual los tres componentes

son miscibles. Este tipo de sistema ternario es usualmente representado como un diagrama triangular

(Figura 1).

La línea que delimita el área de en donde un sistema homogéneo y la zona donde coexisten las

dos fases se denomina isoterma. Si la mezcla se separa en dos capas, la composición de las soluciones

conjugadas viene dada por puntos sobre la isoterma, de manera que una línea que los uniera pasaría por

el punto representativo de la composición total del sistema.

Figura 1. Diagrama ternario de fases

para el sistema

cloroformo/etanol/agua.

En esta actividad práctica se determinará la isoterma del sistema ternario Cloroformo - Ácido Acético – Agua. Además se determinarán dos líneas de unión de dos muestras de composición conocidas.

3.- Materiales y reactivos

Materiales: matraces Erlenmeyer de 100 y 250 ml, buretas de 25 y 50 ml, embudo de

decantación, vasos precipitados de 50 ml, pipeta volumétrica de 5 ml, propipeta, balanza.

Reactivos: Ácido acético glacial, Cloroformo, NaOH 1.5 N, fenoftaleina

4.- Procedimiento

100%agua

100%etanol

100%cloroformo

Una fase

Dos fases

4.1.- Determinación de la isoterma:

Disponer de buretas de ácido acético, cloroformo y agua. Preparar en los matraces erlenmeyer,

limpios y secos, 20 ml totales de mezclas de cloroformo y ácido acético que contengan: 1.2, 2.0, 3.5, 6.5,

9.5, 13.0 y 16.0 ml de cloroformo. Agregar agua a cada mezcla, agitando bien después de la adición,

hasta que las soluciones se tornen turbias de manera permanente. Anotar los volúmenes de agua

añadidos y la temperatura.

4.2.- Determinación de las líneas de unión

Preparar en dos embudos de decantación las siguientes mezclas:

X: 10 ml de agua, 3.5 ml de ácido acético y 6.5 ml de cloroformo

Y: 14 ml de agua, 15 ml de ácido acético y 11 ml de cloroformo

Agitar en forma suave durante 30 minutos aproximadamente y dejar reposar por lo menos unos

20 minutos, para permitir que se separen las fases. Posteriormente separar estas fases y trasladar

alícuotas de 5ml de cada fase a matraces erlenmeyer, previamente masados. Volver a masar cada

matraz y valorar con NaOH utilizando fenoftaleina como indicador.

5.- Resultados

Expresar la composición de cada mezcla ternaria en porcentaje peso peso y construir un

diagrama triangular. Dibujar la isoterma sabiendo que a temperatura ambiente, una solución saturada de

cloroformo en agua contiene 0.8 % de CHCl3 y una solución saturada de agua en cloroformo contiene

99 % de de CHCl3.

De las valoraciones con NaOH deducir el porcentaje en peso de ácido acético en cada fase, para

determinar los extremos de las líneas de unión sobre la isoterma. Trazar estas líneas.

6.- Cuestionario

1.- ¿ Por que la isoterma no es simétrica y las líneas de unión nos son paralelas?

2.- Para las mezclas X e Y ¿ En que relación se encuentran las composiciones de ambas capas?