Este documento describe un experimento realizado por un equipo de estudiantes para determinar las condiciones de presión y temperatura del punto triple del benceno. El procedimiento involucró la instalación de un aparato de vacío con benceno y la observación de sus tres estados de agregación a medida que se reducía la presión y temperatura. Los resultados experimentales se compararon con los valores teóricos, encontrando una desviación mayor en la presión que en la temperatura. El equipo concluyó que lograron observar el punto triple pero que se necesita un equip

1. Instituto Politécnico Nacional
Unidad Profesional Interdisciplinaria de Ingeniería y Ciencias Sociales y
Administrativas
Laboratorio Química Aplicada
Secuencia:
1 IM22
Salón y Horario:
6 LL Lunes 8:00 – 10:00
Practica 6
“Punto triple del benceno”
Fecha de realización:
02/05/13
Fecha de entrega:
06/05/13
Equipo 4:
Hernández Marín Salomón
Firma:
_____________________
Hernández Morelos Irving
____________________
Hernández Vargas Fernando
____________________
Leyva Manzano Dulce Roció
____________________
López López Daniel
____________________

2. Índice
1. Mapa de teoría…………………………………………………………………….3
2. Objetivo y Hipótesis……………………………………………………………….4
3. Tabla de reactivos y hoja de seguridad…………………………………………4
4. Procedimiento……………………………………………………………………...6
5. Tabla de datos experimentales…………………………………………………..7
6. Cuestionario………………………………………………………………………..7
7. Resultados…………………………………………………………………………9
8. Análisis de resultados…………………………………………………………….9
9. Conclusión………………………………………………………………………..10
10. Bibliografía………………………………………………………………………..10
2

3. 1. Mapa de teoría
Establece la siguiente relación:
F=C-P+2
donde F = número de grados de
libertad
C = número de componentes
P = número de fases
presentes
2 = es el número de variables de
estado del sistema (temperatura
y presión)
Regla de fases de Gibs
Esta
regla nos define los grados de
libertad que posee el sistema
dependiendo del tipo de
variables que consideremos.
Toda sustancia tiene una
temperatura crítica, por
encima de cual la fase
gaseosa no puede
licuar, sin importar la
magnitud de la presión
ejercida. Esta
temperatura también es
la temperatura más alta a
la cual una sustancia
puede existir en forma
líquida.
Tc 288.9 ºC
La presión critica es la mínica
presión que se debe aplicar pra
llevar a cabo la licuefacción a la
temperatura cítica
Pc 47.9 atm
Punto
triple del
benceno
El diagrama de fases presióntemperatura del benceno
muestra la relación entre:
La
curva de la presión de vapor del
líquido. La curva de la presión de
vapor del sólido. La curva del
punto de fusión en función de la
presión. El punto de equilibrio
sólido / liquido / vapor
La regla de la palanca es una
herramienta para determinar el
porcentaje en peso de cada fase
en un diagrama de fases sin
importar el numero de fases. Se
usa para determinar el
porcentaje en peso de las fases
líquida y sólida de un sistema
composición-temperatura entre
líquido y sólido.
Está claro que existe una presión
a la cual las tres curvas se
interceptan a la temperatura.
Esta temperatura y presión
definen al punto triple; las tres
fases coexisten en equilibrio en el
punto triple.
3

4. 2. Objetivo y Hipótesis
OBJETIVO:
Determinar las condiciones en las que se observa el punto triple del benceno. Es decir
existen los tres estados de agregación de la materia el sólido con la presencia de hielo
el líquido el benceno y el gas con la ebullición
HIPOTESIS
Si logramos las condiciones de presión y temperatura necesaria para que el benceno
se encuentre en los tres estados de agregación entonces tendremos el punto triple del
benceno.
3. Tabla de reactivos y hoja de seguridad
Estado de
agregación
Apariencia
Densidad
Propiedades físicas
Líquido
Incoloro
878.6 kg/m3; 0,8786 g/cm3
Masa molar
Punto de fusión
Punto de ebullición
78.1121 g/mol
278,6 K (5 °C)
353,2 K (80 °C)
Viscosidad
0.652
Propiedades químicas
Solubilidad en agua 1.79
Momento dipolar
ΔfH0gas
ΔfH0líquido
Punto de
inflamabilidad
0D
Termoquímica
82.93 kJ/mol
48.95 kJ/mol
Peligrosidad
262 K (-11 °C)
4

5. IDENTIFICACIÓN DE LOS
PELIGROS
Peligros para las personas: En
concentraciones elevadas en el
aire puede producir irritaciones en
los ojos y vías respiratorias.
NFPA 704
3
2
0
PRIMEROS AUXILIOS
Ingestión: Enjuagar la boca. Si el
paciente está consciente dar de
beber agua o leche que se desee.
Si el paciente está inconsciente no
Temperatura de
834 K (561 °C)
provocar el vómito y mantener en
autoignición
posición lateral de seguridad.
Frases R
R11, R36/38, R45, R46,
Requerir asistencia
R48/23/24/25
médica. Inhalación: Trasladar a la
Frases S
S45, S53
víctima a un lugar ventilado.
Compuestos relacionados
Mantener en reposo y abrigado.
Hidrocarburos
Ciclohexano
Aplicar respiración artificial en caso
Naftaleno
de insuficiencia respiratoria.
Solicitar asistencia médica.
Contacto la piel: Quitar las ropas contaminadas. Lavar con agua abundante el área
afectada. Requerir asistencia médica en caso de irritación persistente. Contacto
con los ojos: Lavar con abundante agua durante 15 minutos, manteniendo los
párpados abiertos. Acudir al oftalmólogo en caso de irritación persistente.
MEDIDAS DE LUCHA CONTRA INCENDIOS
Medios de extinción adecuados: Agua pulverizada, espuma, polvo químico y
CO2. Medios de extinción que no deben utilizarse: Agua a presión. Riesgos
particulares derivados de la exposición a la sustancia o a sus productos de combustión:
Ninguno. Equipo de protección especial para lucha contra incendios: Equipo habitual de
la lucha contra incendios de tipo químico. Llevar equipo de respiración autónomo.
MANIPULACIÓN Y ALMACENAMIENTO
Manipulación: Evitar la formación de polvo. No fumar, comer o beber durante su
manipulación. Procurar higiene personal adecuada después de su
manipulación. Almacenamiento: Mantener el producto en recipientes bien
cerrados. Mantener alejado de fuentes de calor y humedad.
CONTROLES DE EXPOSICIÓN / PROTECCIÓN INDIVIDUAL
Protección respiratoria: Protección respiratoria con filtro de partículas. Protección de
las manos: Guantes impermeables. Protección de los ojos: Gafas de
protección. Protección cutánea: Utilizar ropa de trabajo adecuada que evite el
contacto del producto.
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6. PUNTO TRIPLE
4. Procedimiento
Utilizando el material de la
escuela se instaló el aparato
Se observó que todo el material estuviera en
buen estado para que ninguna fuga hubiera
en el aparato para así tener un experimento
satisfactorio
Se colocó el vacío al aparato y a 60 mL
de benceno en el matraz.
Se instaló la bomba de aire
o vacío con la válvula de
venteo y se cerrarla hasta
que comience a salificarse.
Después la evaporación se iba
formando en burbujas donde se
muestre que hay vapor
Se observó la temperatura y
la presión en la que estuvo
el H20 en sus tres fases en
equilibrio
Se cerro la valvula de paso y
se guardo todo el material
6

7. 5. Datos experimentales
T (ºC) T (K)
7
280.15
59.7
3.5
56.2
562
23
6. Cuestionario
1. Investigar en la literatura los datos de presión y temperatura crítica del
benceno
En teoría, deberíamos poder predecir la presión a la cual un gas condensa a una
temperatura dada consultando un diagrama de presión del vapor contra temperatura.
En la práctica, cada compuesto tiene una temperatura crítica ( ). Si la temperatura
del gas está sobre la temperatura crítica, el gas no se puede condensar, sin importar la
presión aplicada.
La presión del vapor de un líquido a la temperatura crítica se llama presión crítica
( ). La presión del vapor de un líquido nunca es más grande que esta presión crítica.
2. Definir: componente, fase y grados de libertad
Componente (de un sistema): es el menor número de constituyentes químicos
independientemente variables necesarios y suficientes para expresar la composición
de cada fase presente en cualquier estado de equilibrio.
Fase: es cualquier fracción, incluyendo la totalidad, de un sistema que es físicamente
homogéneo en si mismo y unido por una superficie que es mecánicamente separable
de cualquier otra fracción. Una fracción separable puede no formar un cuerpo
continuo, como por ejemplo un líquido dispersado en otro.
 Un sistema compuesto por una fase es homogéneo
 Un sistema compuesto por varias fases es heterogéneo
Grados de libertad (o varianza): es el número de variables intensivas que pueden ser
alteradas independientemente y arbitrariamente sin provocar la desaparición o
formación de una nueva fase. Variables intensivas son aquellas independientes de la
masa: presión, temperatura y composición. También se define con el número de
factores variables.
3. Enunciar la regla de fases de Gibbs
En 1875 J. WillaidGibbs relacionó tres variables: fases (P), componentes (C), y grados
de libertas (F) para sistemas multicomponentes en equilibrio. El número de grados de
libertad se determina por la regla de las fases, si y solo si el equilibrio entre las fases
no está influenciado por la gravedad, fuerzas eléctricas o magnéticas y solo se afecta
7

8. por la temperatura, presión y concentración. El número dos en la regla corresponde a
las variables de temperatura T y presión P. La Regla de las Fases de Gibbs es una
ecuación, la cual permite calcular el número de fases que pueden coexistir en
equilibrio en cualquier sistema, y su expresión matemática está dada por:
4. Determinar el número de grados de libertad en: la zona de vapor, la curva
líquido-vapor y el punto triple
Zona de vapor:
Curva líquido-vapor:
Punto triple:
5. Investigar en la literatura, la presión y temperatura del punto triple del
benceno y compararlo con respecto al experimental
Temperatura teórica (K)
278.5
Presión teórica (mmHg)
38
6. Investigar en la literatura los valores de P y T para el punto triple del
agua
8

9. 7. Resultados
8. Análisis de resultados
Al realizar la práctica pudimos observar que en el momento en que
empezamos a reducir la presión dentro del sistema no era necesario
modificar la temperatura ya que reduciendo la presión dentro de este, se
podría observar un cambio de temperatura del benceno con el cual se
buscaba obtener el punto triple ósea tener los tres estados de agregación al
mismo tiempo con las condiciones de presión y temperatura necesarias
para obtenerlo. Se pudo observar que para obtenerlo era necesario
disminuir la temperatura más rápidamente para poder obtener el punto
triple, se pudo observar que la diferencia de presión teórica y la práctica
realizada en el experimento, tuvo una variación bastante grande.
En cambio al momento de revisar la temperatura del experimento se obtuvo
una variación muy pequeña entre el valor teórico y el valor práctico.
Teniendo un porcentaje de error mínimo en la temperatura que se pudiera
dar a distintos factores como una mala lectura del termómetro. A
9

10. continuación se muestra el porcentaje de error que nos demuestra que tan
exacta fue la práctica.
9. Conclusión
En la práctica realizada logramos observar un punto triple de una sustancia;
en este caso el benceno, que a partir de valores teóricos se pudo obtener
este fenómeno dentro de un sistema en el que intervienen la presión y la
temperatura de manera en que una debe de permanecer constante,
consideramos que de acuerdo a la comparación de resultados con los
valores teóricos se pudiera hacer una práctica de manera excelente con el
equipo adecuado ya que la manera en que se obtuvieron estos resultados
no fue de manera sistemática sino que se realizó mediante ensayo y error.
En la que se realizó un juego entre variables obteniendo este punto triple
pero no de manera muy estable sino por un cuantos segundos. Se puede
valorar esta práctica como buena pero no excelente ya que se obtuvieron
datos demasiado alejados entre sí.
10. Bibliografía
http://www.t3quimica.com/pdfs/54i_benceno.pdf
http://www.itescam.edu.mx/
http://www.cie.unam.mx/
Chang, Raymond (2006). Química general para bachillerato, China:
McGraw-Hill Interamericana de España, S.A.U. , págs. 399
http://es.wikipedia.org/wiki/Regla_de_la_palanca
http://www.uam.es/labvfmat/labvfmat/practicas/practica1/gibbs.htm
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