El documento describe un estudio experimental para determinar el diagrama de temperatura-composición del sistema fenol-agua. Se prepararon mezclas de fenol y agua en diferentes proporciones y se midieron las temperaturas de miscibilidad y estratificación. Los datos obtenidos se usaron para calcular las fracciones molares de cada componente y graficar la temperatura en función de la composición. El diagrama permitió determinar que la temperatura crítica de miscibilidad es de 65.5°C.

1. BENEMÉRITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA
FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS
ÁREA DE FISICOQUÍMICA
LICENCIATURA EN QUÍMICO FARMACOBIÓLOGO
LABORATORIO DE FISICOQUÍMICA II
EQUIPO N°2
MIEMBROS DEL EQUIPO:
EMMANUEL VARO SÁNCHEZ
KARINA GOIZ JIMÉNEZ
MARIANA JUÁREZ CARRETERO
PROFESOR: MARIO GONZÁLEZ PEREA
FECHA DE REALIZACIÓN: 11 de Febrero de 2019
FECHA DE ENTREGA DEL REPORTE
17 de Febrero de 2019

2. ESTUDIO DE LA MISCIBILIDAD
PARCIAL DE UN SISTEMA LÌQUIDO-LÌQUIDO
OBJETIVOS
Obtener el diagrama temperatura-composición para el sistema fenol-agua y ser
capaz de interpretarlo.
INTRODUCCIÓN
En los diagramas de equilibrio, las variables intensivas a considerar son:
● Temperatura
● Presión.
● Composición
En un sistema binario (de dos componentes) A-B, hay sólo un grado de libertad por
composición. Así, por ejemplo, si el 70% de un material está formado por el componente B,
9entonces, necesariamente, el resto, un 30%, está formado por el componente A.
Para fases condensadas de metales y cerámicas, dentro de un rango razonable de
presiones, podemos considerar que esta variable no modifica el diagrama. Así, aquí
consideraremos sólo dos grados de libertad: temperatura y composición en términos de B.
Ello porque, para un amplio rango de presiones, una variación de la presión no afecta al
diagrama. Si la presión influyese significativamente, como en el caso de parafina,
podríamos trabajar con un diagrama de equilibrio a presión constante, de modo de sólo
quedar con dos grados de libertad: composición y temperatura.
Por la regla de las fases de Gibbs se puede demostrar que un diagrama de equilibrio binario
Temperatura versus Composición, hay sólo dos tipos de campos (superficies): monofásicos
y bifásicos.
HIPÓTESIS
Durante la práctica se desea obtener que las mezclas preparadas de fenol agua se
logren miscibilisar a una mayor que la del medio ambiente.
MÉTODO EXPERIMENTAL
1. Prepare las mezclas de fenol/agua como lo indica la tabla:
EMBUDO FENOL (g) agua (g)
1 0.5 g 4.5 g
2 0.8g 4.2 g
3 1.5 g 3.5 g
4 2.0 g 3.0 g
5 2.5 g 2.5 g
6 3.0 g 2.0 g
7 3.4 g 1.5 g

3. TABLA(1)
Nota.- El fenol debe ser manejado con precaución, es altamente corrosivo.
2. Tome cualquiera de los tubos de ensayo e introdúzcalo en un baño maría, el
cual deberá estar aproximadamente a 80 °C.
3. Introduzca el termómetro en el tubo de ensaye (el cual servirá al mismo
tiempo como agitador) y mantenga una agitación continua, esperando a que la
solución turbia se haga transparente.
4. Anote la temperatura correspondiente a la solubilidad mutua de las capas
líquidas (Tmisc).
5. Saque el tubo del baño maría y continúe la agitación, esperando a que en la
solución contenida en el tubo de ensaye aparezca el primer indicio de turbidez; se
puede ayudar a la aparición de la turbidez, enfriando el tubo en un baño de agua a
temperatura ambiente. Reporte la temperatura a la cual esto ocurre, siendo la
temperatura de estratificación (Testr). De la misma manera proceda con las
muestras restantes. La diferencia entre la temperatura de solubilidad y la de
estratificación no debe exceder de 1 °C.
MATERIAL: REACTIVOS.
● 7 tubos de ensaye Fenol
● 1 vaso de precipitado de 1000 ml H2O destilada
● 1 vaso de precipitado de 400 ml
● 1 agitador
● 1 termómetro
● 1 mechero, tela de asbesto y tripie
● 1 pipeta volumétrica de 10 ml
● 1 vidrio de reloj
DESARROLLO EXPERIMENTAL
Se prepararon en
los en 7 tubos de
ensaye las
soluciones de agua
fenol TABLA(1)
se tomó un tubo el cual
se sumergió en un
baño maría caliente
hasta que las mezcla
fuera miscible
Se sumergió
el tubo en
baño frio
poco a poco
Se dejó
estabilizar el
termómetro
Se registró la
temperatura en
donde en la cual
la muestra tenía
una turbidez
Se sumergió en agua
caliente dejando que
la mescla se
miscibilizara dejando 2
grados de diferencia

4. DATOS EXPERIMENTALES
1. Calcule la temperatura promedio para cada tubo (Tn)
2. Construya la siguiente tabla
No. de
tubo
Fenol, g Agua, g Tmisc, °C Testr, °C Tn, °C
1 0.5158 g 4.5 42 °C 40 °C 41°C
2 0.8094 g 4.2 45°C 43 °C 44 °C
3 1.5007 g 3.5 65°C 64°C 64.5 °C
4 2.0056 g 3.0 66°C 65°C 65.5 °C
5 2.5064 g 2.5 65°C 63°C 64 °C
6 3.0086 g 2.0 66°C 64°C 65 °C
7 3.4064 g 1.5 33°C 31°C 32 °C
3. Calcule el porcentaje de moles de fenol y de agua para cada tubo.
4. Construya la siguiente tabla
No. de tubo Tn, °C Fenol, % n Agua, % n
1 41°C 2.146% 97.853%
2 44 °C 3.557% 96.442%
3 64.5 °C 7.582% 92.417%
4 65.5 °C 11.350% 88.649%
5 64 °C 16.100% 83.899%
Se repite el mismo
proceso para cada
tubo

5. 6 65 °C 22.802% 77.197%
7 32 °C 30.299% 69.700%
5. Grafique Tn en función al porcentaje del número de moles de fenol y
agua.
6. De la gráfica determine la temperatura crítica superior a la miscibilidad.

6. Deben colocar título a los ejes del cada gráfico. Por ejemplo, el eje “y” debe decir
temperatura (°C) y el eje “x” % Fracción molar.
R= 65.5 °C
7. ¿Cómo se encontraría el sistema en un punto dentro, sobre y fuera de
la curva, en cuanto a su estado homogéneo y heterogéneo?
R=
● Dentro de la curva: heterogéneo
● Sobre la curva: heterogéneo
● Fuera de la curva: homogéneo
8. Mencione y explique alguna utilidad práctica que tenga el saber
interpretar un diagrama temperatura-composición.
R=Es importante ya que de esta manera se puede determinar a qué
temperatura o composición de un sistema se pueden observar dos fases o
solo una.
9. Con base al potencial químico (µ), cómo puede explicar que en un
sistema binario sus componentes sean miscibles o inmiscibles entre
sí.
CÁLCULOS Y RESULTADOS
TUBO 1
Tn, °C =
40+42
2
=41°C
n=
𝒈𝒓
𝑷𝑴
𝑛 𝑓𝑒𝑛𝑜𝑙=
0.5158𝑔
94.11 𝑔/𝑚𝑜𝑙
=0.00548 mol
𝑛 𝑎𝑔𝑢𝑎=
4.5𝑔
18.015 𝑔/𝑚𝑜𝑙
=0.24979 mol

7. 𝑋𝑓𝑒𝑛𝑜𝑙 =
0.00548 𝑚𝑜𝑙 𝑓𝑒𝑛𝑜𝑙
0.00548 𝑚𝑜𝑙 𝑓𝑒𝑛𝑜𝑙 +0.24979 𝑚𝑜𝑙 𝑎𝑔𝑢𝑎
= 0.02146 x 100% = 2.146%
𝑋𝑎𝑔𝑢𝑎=
0.24979 𝑚𝑜𝑙 𝑎𝑔𝑢𝑎
0.24979 𝑚𝑜𝑙 𝑎𝑔𝑢𝑎+0.00548 𝑚𝑜𝑙 𝑓𝑒𝑛𝑜𝑙
= 0.97853 x 100%= 97.853%
TUBO 2
Tn, °C =
43+45
2
=44°C
n=
𝒈𝒓
𝑷𝑴
𝑛 𝑓𝑒𝑛𝑜𝑙=
0.8094𝑔
94.11 𝑔/𝑚𝑜𝑙
=0.00860 mol
𝑛 𝑎𝑔𝑢𝑎=
4.2𝑔
18.015 𝑔/𝑚𝑜𝑙
=0.23313 mol
𝑋𝑓𝑒𝑛𝑜𝑙 =
0.00860 𝑚𝑜𝑙 𝑓𝑒𝑛𝑜𝑙
0.00860 𝑚𝑜𝑙 𝑓𝑒𝑛𝑜𝑙+0.23313 𝑚𝑜𝑙 𝑎𝑔𝑢𝑎
=0.03557 x 100%=3.557%
𝑋𝑎𝑔𝑢𝑎=
0.23313 𝑚𝑜𝑙 𝑎𝑔𝑢𝑎
0.23313 𝑚𝑜𝑙 𝑎𝑔𝑢𝑎+0.00860 𝑚𝑜𝑙 𝑓𝑒𝑛𝑜𝑙
=0.96442 x 100%=96.442%
TUBO 3
Tn, °C =
64+65
2
=64.5°C
n=
𝒈𝒓
𝑷𝑴
𝑛 𝑓𝑒𝑛𝑜𝑙=
1.5007𝑔
94.11 𝑔/𝑚𝑜𝑙
=0.01594 mol
𝑛 𝑎𝑔𝑢𝑎=
3.5𝑔
18.015 𝑔/𝑚𝑜𝑙
=0.19428 mol
𝑋𝑓𝑒𝑛𝑜𝑙 =
0.01594 𝑚𝑜𝑙 𝑓𝑒𝑛𝑜𝑙
0.01594 𝑚𝑜𝑙 𝑓𝑒𝑛𝑜𝑙+0.19428 𝑚𝑜𝑙 𝑎𝑔𝑢𝑎
=0.07582 x 100%= 7.582%
𝑋𝑎𝑔𝑢𝑎=
0.19428 𝑚𝑜𝑙 𝑎𝑔𝑢𝑎
0.19428 𝑚𝑜𝑙 𝑎𝑔𝑢𝑎+0.01594 𝑚𝑜𝑙 𝑓𝑒𝑛𝑜𝑙
=0.92417 x 100%=92.417%
TUBO 4
Tn, °C =
65+66
2
=65.5°C
n=
𝒈𝒓
𝑷𝑴
𝑛 𝑓𝑒𝑛𝑜𝑙=
2.0064𝑔
94.11 𝑔/𝑚𝑜𝑙
= 0.02132 mol
𝑛 𝑎𝑔𝑢𝑎=
3.0𝑔
18.015 𝑔/𝑚𝑜𝑙
=0.16652 mol
𝑋𝑓𝑒𝑛𝑜𝑙 =
0.02132 𝑚𝑜𝑙 𝑓𝑒𝑛𝑜𝑙
0.02132 𝑚𝑜𝑙 𝑓𝑒𝑛𝑜𝑙+0.16652 𝑚𝑜𝑙 𝑎𝑔𝑢𝑎
=0.11350 x 100%=11.350%
𝑋𝑎𝑔𝑢𝑎=
0.16652 𝑚𝑜𝑙 𝑎𝑔𝑢𝑎
0.16652 𝑚𝑜𝑙 𝑎𝑔𝑢𝑎+0.02132 𝑚𝑜𝑙 𝑓𝑒𝑛𝑜𝑙
=0.88649 x 100%=88.649%

8. TUBO 5
Tn, °C =
63+65
2
=64°C
n=
𝒈𝒓
𝑷𝑴
𝑛 𝑓𝑒𝑛𝑜𝑙=
2.5064𝑔
94.11 𝑔/𝑚𝑜𝑙
=0.02663 mol
𝑛 𝑎𝑔𝑢𝑎=
2.5𝑔
18.015 𝑔/𝑚𝑜𝑙
=0.13877 mol
𝑋𝑓𝑒𝑛𝑜𝑙 =
0.02663 𝑚𝑜𝑙 𝑓𝑒𝑛𝑜𝑙
0.02663 𝑚𝑜𝑙 𝑓𝑒𝑛𝑜𝑙+0.13877 𝑚𝑜𝑙 𝑎𝑔𝑢𝑎
=0.16100 x 100%=16.100%
𝑋𝑎𝑔𝑢𝑎=
0.13877 𝑚𝑜𝑙 𝑎𝑔𝑢𝑎
0.13877 𝑚𝑜𝑙 𝑎𝑔𝑢𝑎+0.02663 𝑚𝑜𝑙 𝑓𝑒𝑛𝑜𝑙
=0.83899 x 100%=83.899%
TUBO 6
Tn, °C =
64+66
2
=65°C
n=
𝒈𝒓
𝑷𝑴
𝑛 𝑓𝑒𝑛𝑜𝑙=
3.0086𝑔
94.11 𝑔/𝑚𝑜𝑙
=0.03279 mol
𝑛 𝑎𝑔𝑢𝑎=
2.0𝑔
18.015 𝑔/𝑚𝑜𝑙
=0.11101 mol
𝑋𝑓𝑒𝑛𝑜𝑙 =
0.03279 𝑚𝑜𝑙 𝑓𝑒𝑛𝑜𝑙
0.03279 𝑚𝑜𝑙 𝑓𝑒𝑛𝑜𝑙+0.11101 𝑚𝑜𝑙 𝑎𝑔𝑢𝑎
=0.22802 x 100%=22.802%
𝑋𝑎𝑔𝑢𝑎=
0.11101 𝑚𝑜𝑙 𝑎𝑔𝑢𝑎
0.11101 𝑚𝑜𝑙 𝑎𝑔𝑢𝑎+0.03279 𝑚𝑜𝑙 𝑓𝑒𝑛𝑜𝑙
=0.77197 x 100%=77.197%
TUBO 7
Tn, °C =
31+33
2
=32°C
n=
𝒈𝒓
𝑷𝑴
𝑛 𝑓𝑒𝑛𝑜𝑙=
3.4065𝑔
94.11 𝑔/𝑚𝑜𝑙
= 0.03619 mol
𝑛 𝑎𝑔𝑢𝑎=
1.5𝑔
18.015 𝑔/𝑚𝑜𝑙
=0.08325 mol
𝑋𝑓𝑒𝑛𝑜𝑙 =
0.03619 𝑚𝑜𝑙 𝑓𝑒𝑛𝑜𝑙
0.03619 𝑚𝑜𝑙 𝑓𝑒𝑛𝑜𝑙+0.08325 𝑚𝑜𝑙 𝑎𝑔𝑢𝑎
=0.30299 x 100%=30.299%
𝑋𝑎𝑔𝑢𝑎=
0.08325 𝑚𝑜𝑙 𝑎𝑔𝑢𝑎
0.08325 𝑚𝑜𝑙 𝑎𝑔𝑢𝑎+0.03619 𝑚𝑜𝑙 𝑓𝑒𝑛𝑜𝑙
=0.69700 x 100%=69.700%
10) Conociendo la temperatura y composición, los sistemas binarios nos
proporcionan la siguiente información:
1. Fases presentes
2. Composiciones de fases
3. Cantidad de fases

9. COMENTARIOS
Los resultados obtenidos se vieron afectados al pesar las cantidades de fenol ya
que no fueron en su totalidad exactas, de la misma manera al tomar las
temperaturas ya que nuestro error más frecuente fue que no dejábamos que el
termómetro se estabilizará de esta forma afectando nuestros resultados.
CONCLUSIONES
Con base a nuestro objetivó se logró obtener un diagrama temperatura-composición
con el cual nos podemos dar cuenta que la temperatura es un gran factor físico ya
que con esta al disminuiría o aumentarla, se puede observar como dos sustancias
pueden ser miscibles o inmiscibles.
BIBLIOGRAFÍA
● Mora, C. P., Lozano, H. R., & Martínez, F. (2005). Aspectos termodinámicos
de la miscibilidad parcial entre el n-octanol y el agua. Brazilian Journal of
Pharmaceutical Sciences, 41(1)
● Baena, Y., Pinzón, J., Barbosa, H., & Martínez, F. (2004). Estudio
termodinámico de la transferencia de acetaminofén desde el agua hasta el
octanol. Brazilian Journal of Pharmaceutical Sciences, 40(3)