Problema 4 · Fisicoquímica I UB Juny 2016

Tema: Diagrames de fases binaris sòlid-líquid i líquid-líquid, i diagrames ternaris · Del examen Juny (2016)

Enunciado

PROBLEMA 4 (10 punts). Diagrama de fases binari sòlid-líquid eutèctic

Dos principis actius A i B són completament miscibles en fase líquida i totalment immiscibles en fase sòlida. Les seves temperatures de fusió respectives són de 160 ∘C160\ \mathrm{^\circ C} i 100 ∘C100\ \mathrm{^\circ C}. A 60 ∘C60\ \mathrm{^\circ C} i una composició de xA=0,4x_A = 0{,}4 coexisteixen en equilibri els dos sòlids purs amb la fase líquida.

a.

Traceu el diagrama de fases corresponent i indiqueu el nombre de fases i graus de llibertat (LL) en cadascuna de les regions:

b.1.

Per a una mescla que conté 1,80 mols1{,}80\ \mathrm{mols} de A i 0,20 mols0{,}20\ \mathrm{mols} de B a la temperatura de 100 ∘C100\ \mathrm{^\circ C}:

Indiqueu el nombre de fases presents:

b.2.

Si la temperatura descendeix fins a 80 ∘C80\ \mathrm{^\circ C}, la relació molar sòlid/líquid (ns/nln^s/n^l):

Augmentarà

Disminuirà

Es mantindrà constant

Enunciado: Problema 4 · Fisicoquímica I UB Juny 2016

Solución

Según los criterios oficiales de corrección

a. Traceu el diagrama de fases corresponent i indiqueu el nombre de fases i graus de llibertat (L) en cadascuna de les regions.

Solución: Diagrama de fases isobar sòlid-líquid eutèctic simple amb Tf(A)=160 ∘CT_f(A) = 160\ ^\circ\mathrm{C}, Tf(B)=100 ∘CT_f(B) = 100\ ^\circ\mathrm{C} i punt eutèctic a TE=60 ∘CT_E = 60\ ^\circ\mathrm{C}, xA,E=0,4x_{A,E} = 0{,}4. - Regió líquida (l): F=1  ⟹  L=C−F+1=2−1+1=2F = 1 \implies L = C - F + 1 = 2 - 1 + 1 = 2 (bivariable en TT i xx). - Regions bifàsiques [l+s(A)\mathrm{l + s(A)}, l+s(B)\mathrm{l + s(B)}, s(A)+s(B)\mathrm{s(A) + s(B)}]: F=2  ⟹  L=1F = 2 \implies L = 1 (univariant). - Línia eutèctica (T=60 ∘CT = 60\ ^\circ\mathrm{C}): coexisteixen 3 fases [l+s(A)+s(B)\mathrm{l + s(A) + s(B)}], F=3  ⟹  L=0F = 3 \implies L = 0 (invariant a PP constant).

b. Nombre de fases presents a 100 °C

Solución: 2

b. Nombre de mols de fase sòlida (ns) a 100 °C

Solución: 1,43 mols / 1,43 mol

b. Nombre de mols de fase líquida (nl) a 100 °C

Solución: 0,57 mols / 0,57 mol

b. Si la temperatura descendeix fins a 80 °C, raoneu si la relació molar sòlid/líquid (ns/nl) augmentarà, disminuirà o es mantindrà constant, justificant numèricament la resposta.

Solución: 3,8 / 6,5

La explicación paso a paso, hecha con IA, es Premium. Premium

Resuélvelo aquí mismo: corrección automática, pistas y solución paso a paso.

‹ Ejercicio 1 - Líquids parcialment miscibles · Juny 2016

Más ejercicios de Diagrames de fases binaris sòlid-líquid i líquid-líquid, i diagrames ternaris