1. CÁLCULO DE LA COMPOSICIÓN DEL VAPOR Y DEL LÍQUIDO EN EQUILIBRIO A UNA PRESIÓN Y TEMPERATURA
CONOCIDAS
Ley Dalton Ley Raoult
P P P2 P 0 x1 P20 x2 P 0 x1 P20 (1 x1 )
P y1P
1 P P 0 x1
1 1
1 1 1
x1
P P20 P 0 x1
1
y1
P 0 P20
1 P
Diagrama de equilibrio T-x-y Diagrama de equilibrio y-x
PROBLEMA 1
La ecuación de Antoine correlaciona la presión de vapor de los líquidos puros con la temperatura según:
B
log P 0 A
1 con P10 en (mmHg) y T en (ºC)
T C
Teniendo en cuenta que las constantes de dicha ecuación para el benceno y el tolueno son:
y que esta mezcla binaria de hidrocarburos tiene un comportamiento ideal, calcular y representar la curva de equilibrio de
este sistema, para una presión total de una atmósfera.
Solución: Sustituyendo las constantes en la ecuación, tenemos:
1211.033
0
log Pbenceno 6.90565 y su T ebbenceno 80.1º C
T 220.79

2. 1343.943
0
log Ptolueno 6.95334 y su T ebtolueno 110.6 º C
T 219.377
Luego tenemos:
0 1211.033 0 1343.943
log Pbenceno 6.90565 log Ptolueno 6.95334
T 220.79 T 219.377
El diagrama de fases se construirá entre la temperatura de ebullición de cada compuesto; esto es, entre la Teb del
Benceno y la Teb del Tolueno, por tal motivo daremos valores de Temperaturas entre las mismas
T P0 B P0T
80,1 760 292,2
85 881,7 345,1
90 1021 406,7
95 1176,8 476,9
100 1350,5 556,3
105 1543,2 645,9
110 1756,4 746,6
110,6 1783,4 760
Con los datos de las presiones parciales halladas y conociendo la Presión total del proceso (760 mmHg), hallamos x e y
Gráfico Temperatura vs. x, y

3. Gráfico x vs. y
1
y 0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
x
CONSTANTES DE ANTOINE PARA HIDROCARBUROS
P = mmHg y T = °C
COMPUESTO A B C Tmín Tmáx T ebu
METANO 6,6956 405,42 267,78 -181 -152 -161,6
ETANO 6,8345 663,7 256,47 -143 -75 -88,6
PROPANO 6,804 803,81 246,99 -108 -25 -42,1
BUTANO 6,809 935,86 238,73 -78 19 -0,5
PENTANO 6,8763 1075,78 233,21 -50 58 35,95
HEXANO 6,8702 1168,72 224,21 -25 92 68,85
HEPTANO 6,8939 1264,37 216,64 -2 123 98
OCTANO 6,9094 1349,82 209,39 19 152 125,5
NONANO 6,9344 1429,46 201,82 39 179 150,85
DECANO 6,9638 1508,75 195,37 58 203 173,85
CÁLCULO DEL DIAGRAMA DE FASES USANDO LA VOLATILIDAD RELATIVA
α x
y
1 x( α 1)
Con el valor de Volatilidad Relativa (α) dado, hallamos el valor de y
Asumimos valores de x, desde 0 hasta 1 y sustituimos en la ecuación para hallar cada valor de y.
Graficamos dos gráficas en uno
La primera es la recta y = x; que es una línea recta de 45° de inclinación
La segunda es la gráfica x vs y hallada con el α dado
Ejemplo: Graficar el diagrama de fases para el binario metano/etano a una volatilidad relativa de 3
α=3

4. Asumimos valor de “x” desde 0 hasta 1 y hallamos “y”
Xi y
Valores asumidos
0 0,000
0,1 0,250
0,2 0,429
0,3 0,563
0,4 0,667
0,5 0,750
0,6 0,818
0,7 0,875
0,8 0,923
0,9 0,964
1 1,000
Luego para la siguiente gráfica y = x, los valores de x van a ser los mismos de y, donde:
Xi y
0 0
0,1 0,1
0,2 0,2
0,3 0,3
0,4 0,4
0,5 0,5
0,6 0,6
0,7 0,7
0,8 0,8
0,9 0,9
1 1
Graficamos ambas en un mismo diagrama, obteniendo:

5. Metano/Etano
yi
1.0
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0.0
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
xi
Alfa y=x