EP-F-010

OPERACIONES BÁSICAS EN
INGENIERÍA QUÍMICA: Ejercicios
P2.2.- Las fracciones molares de líquido y vapor en equilibrio y las temperaturas de
ebullición para mezclas de benceno y tolueno son las siguientes:
x C 6 H 6 (l)
0
0 ,1
0 ,3
0 ,5
0 ,7
0 ,9
1
y C 6 H 6 (g)
0
0 ,2 1 5
0 ,5 1 3
0 ,7 1 1
0 ,8 5 2
0 ,9 5 6
1
T (oC )
1 1 0 ,6
1 0 7 ,3
9 8 ,1
9 2 ,0
8 6 ,7
8 2 ,2
8 0 ,1
a) Trace el diagrama de puntos de ebullición del sistema benceno/tolueno.
b) Determine la temperatura de ebullición de la mezcla líquida de fracción molar en benceno 0,37 y la composición
del vapor en equilibrio.
c) Si se calienta una mezcla equimolecular de benceno y tolueno hasta que la temperatura de ebullición aumente
en 2ºC, calcule la composición de la mezcla líquida y la cantidad de líquido que ha pasado a vapor.
Temperatura
110
Sistema benceno/tolueno p
T
110
= 1 atm
105
105
100
100
95
96 ºC
95
94 ºC
92 ºC
90
85
0,37
0,43
85
0,59
0,2
0,3
0,4
E=S
0,50
0,65
0,1
El número de moles se conserva, por lo
que los moles iniciales han de ser igual a los
existentes en fase vapor más los de la fase líquida a
la temperatura de ebullición.
90
80
0,0
BASE DE CÁLCULO: 1 mol de disolución
0,5
0,6
0,7
80
0,8
0,9
1,0
xbenceno
nº de moles totales:
n v + nl = 1
nº de moles de benceno:
0,65·nv + 0,43·nl = 0,5·1
nv = 0,32
% vaporizado = 32%