SISTEMAS TERNÁRIOS ESTUDO DO EQUILÍBRIO SÓLIDO-LÍQUIDO

...

KCl

NaCl

H2O

MISTURA 1

0,0133mL/min

x(%): 22,33

Massa:2,8

x(%): 0

Massa: 0

x(%): 77,67

Massa: 5,2

MISTURA 2

0,0083mL/min

x(%): 21,79

Massa: 2,04

x(%): 8,54

Massa: 0,8

x(%): 69,67

Massa: 5,38

MISTURA 3

0,0167mL/min

x(%): 12,83

Massa: 1,2012

x(%): 17,37

Massa: 1,6263

x(%): 70,25

Massa: 5,2448

MISTURA 4

0,0167mL/min

x(%): 8,39

Massa:0,7856

x(%): 21,51

Massa: 2,0144

x(%): 74,18

Massa: 5,2245

MISTURA 5

0,05mL/min

x(%): 4,40

Massa: 0,4123

x(%): 25,66

Massa: 2,4025

x(%): 75,72

Massa: 5,2733

MISTURA 6

0,05mL/min

x(%): 0

Massa: 0

x(%): 29,98

Massa: 2,8077

x(%): 76,79

Massa: 5,2282

Tabela 01: Composições das misturas expressas em frações mássicas e vazão de solvente em cada uma delas.

Foi necessário que a temperatura estabilizasse em 25ºC para que começarmos a medir as temperaturas a cada 10s, só paramos de medir quando a temperatura retornou para 25ºC.

Resultados e Discussões

Para cada mistura, plotamos um gráfico temperatura X tempo. Construímos gráficos a partir da linearização dos pontos, que resultou em duas retas: uma caracterizando a curva de dissolução do sal à medida que a água ia sendo acrescentada e outra correspondendo à curva de diluição da solução. A interseção dessas duas retas consiste no exato ponto onde o sólido é totalmente dissolvido. Assim o tempo em que ocorre esta mudança é calculado através da igualdade das equações das linhas de tendência que se cruzam no diagrama.

Para simplificarmos esse processo, utilizamos o programa Excel para estudarmos os resultados obtidos.

[pic 14]

Gráfico 01: Relação temperatura x tempo para a Mistura 1.

[pic 15]

Gráfico 02: Relação temperatura x tempo para a Mistura 2.

[pic 16]

Gráfico 03: Relação temperatura x tempo para a Mistura 3.

[pic 17]

Gráfico 04: Relação temperatura x tempo para a Mistura 4.

[pic 18]

Gráfico 05: Relação temperatura x tempo para a Mistura 5.

[pic 19]

Gráfico 06: Relação temperatura x tempo para a Mistura 6.

Igualando-se as equações para y para cada mistura, encontramos a representação do tempo para o ponto de solubilidade. Na tabela abaixo estão listados os tempos obtidos pela igualdade das equações fornecidas pelo Excel:

MISTURA

t(s)

01

9,396

02

9,36342

03

9,5038

04

10,8432

05

11,5931

06

12,0984

Tabela 02: Tempo de dissolução para cada mistura.

Para plotar o gráfico ternário referente ao experimento, é necessário se calcular as frações mássicas de cada componente da mistura. Isso se dá através da equação abaixo: x: fração mássica; mi:massa de um componente i; mtotal: massa total do sistema = massa total inicial + massa de água adicionada.

A partir dos dados obtidos, foi possível determinar o diagrama de solubilidade abaixo para o sistema NaCl – KCl – H2O utilizando o software Origin:

[pic 20]

Gráfico 07: Diagrama de solubilidade.

Conclusões

A partir deste experimento podemos constatar que a solubilidade do cloreto de sódio (NaCl) e o cloreto de potássio (KCl) são bastante semelhantes, devido ao íon comum Cl-, e por isso ao aumentarmos a concentração de um consequentemente a solubilidade do outro componente diminui.

Através da construção do diagrama ternário,