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Ayuda con problema de destilacion!
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eeli Sin conexión
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Ing. Química
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Mensaje: #1
Ayuda con problema de destilacion! Finales Fisicoquímica
En un balon de destilacion con refrigerante y termometro se carga una mecla de 84 g de cloruro de etilo(1,3 moles) y 112 g de bromuro de etilo(1,1 moles). La mezcla no destila hasta que el punto de ebullicion normal alcanza los 32.5ºc. Los vapores destilados se condensan y recogen en un recipiente, mostranso a esta temperatura una presion de 1,65 atm. Calcular cuantos gramos de cada especie quimica quedan en el balon y en el destilado.

yo calcule que cuando comienza a destilar tengo xa(fraccion molar de cloruro de etilo en el liquido)=0,16 e ya=0,33
Luego cuando termino de destilar la composición me da xa2=0,71 e ya2=0,85
Dado que el sistema es abierto hago un promedio de las composiciones molares del vapor para este componente en ambos estados, siendo y=0,59
Para calcular las masas del liquido y vapor hago 1,3=(2,4-nl)0,59+0,71 nl
Pero el resultado me da nl=3,8 lo cual es imposible porque debe ser menor que 2,4. Y no entiendo que estoy haciendo mal.
Les agradeceria muchisimo su ayuda!!
23-02-2017 17:10
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VincentVega Sin conexión
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Mensaje: #2
RE: Ayuda con problema de destilacion!
Cita:Luego cuando termino de destilar la composición me da xa2=0,71 e ya2=0,85

dónde? en el destilado o en el residuo del balón?
cómo sacaste esas fracciones?


Igual hay que leer bien el enunciado, porque el problema te plantea una destilación en estado no estacionario, donde lo que pasa es lo siguiente: el bromuro y el cloruro tienen diferentes presiones de vapor, y el que tenga mayor presión de vapor se va a evaporar más rápido (supongamos que el cloruro se evapora más rápido). Qué significa que se evapore más rápido? significa que si por segundo se evaporan 10 moléculas, se te van 7 de cloruro y 3 de bromuro, lo cual hace que te cambien las composiciones molares del residuo (lo que no está evaporado, lo que está en el balón)...y qué pasa cuando cambia esta composición? cambia la temperatura de ebullición del sistema, con lo cual vuelve a cambiar esa fracción que se evapora de cada compontente, y al cambiar esa fracción cambia otra vez lo que queda en el residuo, y así...entonces, cómo se calculan efectivamente las composiciones finales en el residuo y en el destilado? se calculan mediante la ecuación de Rayleigh (que no me la acuerdo)...por lo cual, antes de hacer lo que dijiste acá

Cita:Dado que el sistema es abierto hago un promedio de las composiciones molares del vapor para este componente en ambos estados, siendo y=0,59

es mejor que le preguntes al profe cómo se calcula esa composición que a vos te dió y=0,59

ahora, luego de que consigas los valores correctos de las composiciones del destilado y del residuo (el destilado y el residuo son los dos líquidos) lo que tenés que plantear es lo siguiente:

imaginate que el balón de destilación es una operación unitaria (que de hecho, lo es) en la cual tenés una corriente de entrada totalmente definida, y sólo conocés las composiciones de las corrientes de salida (destilado y residuo)...ese sistema lo resolvés planteando un balance de masa global y un balance de masa para cada componente...acordarte de pasar las fracciones molares a fracciones másicas antes de mandarte a hacer cuentas, y sino también podés calcular todo en moles, ya que en este caso no hay R.Q.

decime si no entendiste algo

saludos

Condenados para siempre a ser libres
(Este mensaje fue modificado por última vez en: 28-02-2017 00:12 por VincentVega.)
27-02-2017 17:17
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cecisammet (03-03-2017), eeli (09-05-2017)
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Mensaje: #3
RE: Ayuda con problema de destilacion!
Una cosa más:

Cita:Para calcular las masas del liquido y vapor hago 1,3=(2,4-nl)0,59+0,71 nl

a esto ponele nomenclatura, yo no sé qué es es nl (supongo que es número de moles del líquido)...para vos está claro porque estás en el problema, pero el que viene y mira no entiende qué pusiste.

Fijándome en un libro de operaciones unitarias, encontré el siguiente planteo:

F: masa inicial de líquido
W: masa del residuo
D: masa del destilado
x1: fracción de cloruro inicial en el líquido
x2: fracción de cloruro final en el residuo
y: fracción promedio de cloruro en el destilado

Planteando

F+W=D
F*x1 - W*x2 = D*y

Con esas dos ecuaciones resolvés el problema...insisto en que poner el y "promedio" es una burrada pero se ve que no le dan más profundidad al tema...

ahí traté de hacer tu cuenta y me da nl<0...fijate que hayas sacado bien todas las fracciones molares, y en caso que no te hayas equivocado ahí, preguntá cómo sacar el y promedio.

Condenados para siempre a ser libres
28-02-2017 00:10
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Mensaje: #4
RE: Ayuda con problema de destilacion!
Cita:yo calcule que cuando comienza a destilar tengo xa(fraccion molar de cloruro de etilo en el liquido)=0,16 e ya=0,33
Luego cuando termino de destilar la composición me da xa2=0,71 e ya2=0,85

eeli acá hay otra cosa rara: si vos tenés una composición inicial de 0,16 en el balón y 0,33 en el vapor, lo que sucede cuando avanza la destilación es que te bajan ambas composiciones, tanto en el residuo como en el destilado, porque el componente volátil se va del sistema (en el gráfico T vs x te movés hacia la izquierda a medida que avanza la destilación, por la curva del punto de burbuja)...esas composiciones también están mal...fijate que hayas entrado bien al gráfico T vs x en ambos casos...

Condenados para siempre a ser libres
02-03-2017 00:50
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cecisammet (03-03-2017), eeli (09-05-2017)
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