TP équilibre liquide vapeur

MITAUX Ambre                                                                                                                 Groupe: C

MOREL Emma

TP3: EQUILIBRE LIQUIDE-VAPEUR

SYSTÈME BINAIRE CYCLOHEXANE-ACETONE

I) Quelques généralités

But: Tracer  le diagramme des équilibres liquide – vapeur du système cyclohexane –

Acétone.

Principe: Nous allons effectuer plusieurs expériences, par ébulliométrie à la pression atmosphérique, avec différentes solutions de % en cyclohexane différentes.

Nous allons donc connaître la composition de la vapeur en équilibre qui sera alors obtenue par mesure de son indice de réfraction par le biais du réfractomètre.

II) Mode opératoire

1. schémas réactionels

Dans ce TP nous allons étudiés le mélange du cyclohexane et de l’acétone:

CH3-CO-CH3 + (CH2)6

[pic 1]

Données :

1. Appareillage utilisés

*Un ébullioscope est constitué d’une enceinte fermée munie d’un puits thermométrique suivi d’un thermomètre pour mesurer la température d’ébullition et d’un réfrigérant . [pic 2]

*Le réfrigérant permet de faire retomber la vapeur.

*La pompe de Cottrell permet quant à elle la mise en équilibre rapide des phases liquide et vapeur ; les vapeurs arrosent correctement le puits thermométrique pour une bonne précision des mesures. Elle assure un bon équilibre thermodynamique.

*Un robinet à 3 voies assure la communication soit des vapeurs avec le liquide, soit des vapeurs condensées avec l’extérieur, de notre côté nous avons d’abord laisser le robinet en position des vapeurs avec le liquide afin que la vapeur monte et redescende dans le réfrigérant et une fois la température stabilisée nous avons placer le robinet pour qu’il y est une communication entre les vapeurs condensés dans l'ébullioscope et un tube à essai où on récoltera le liquide.

*le chauffe ballon aidera notre mélange à bouillir

[pic 3]

Nous allons également utiliser un réfractomètre afin de mesurer l’indice de réfraction de nos différentes solutions.

1. dangers et précautions particulières

Durant ce TP, nous avons dû être prudente lors de la manipulation et de l’échauffement du cyclohexane et de l’acétone car ils sont très inflammables et dangereux pour la santé et l’environnement, il est donc nécessaire de porter une blouse et des lunettes de protection ainsi que de les jeter dans une cuve de récupération et non dans l'évier. Se sont également des produits volatiles d’où la manipulation sous une hotte. De plus, on veillera à ne pas laver les flacons à l’eau et à utiliser l’air comprimé si besoin d’un séchage.

III) Exploitation des résultats

Calculs fiche résultat:

        -Pour déterminer la masse théorique du cyclohexane ainsi que de l’acétone, nous avons utilisé les formules suivantes:

mcyclo(théo) = mtot x                 [pic 4]

macétone (théo)= mtot x [pic 5]

m1(cyclo) =  mtot x  = 40 x [pic 6][pic 7]

m2(cyclo) =  mtot x  = 40 x [pic 8][pic 9]

m3(cyclo) =  mtot x  = 40 x [pic 10][pic 11]

m4(cyclo) =  mtot x  = 40 x [pic 12][pic 13]

m5(cyclo) =  mtot x  = 40 x [pic 14][pic 15]

m6(cyclo) =  mtot x  = 40 x [pic 16][pic 17]

m7(cyclo) =  mtot x  = 40 x [pic 18][pic 19]

m8(cyclo) =  mtot x  = 40 x [pic 20][pic 21]

m9(cyclo) =  mtot x  = 40 x [pic 22][pic 23]

m10(cyclo) =  mtot x  = 40 x [pic 24][pic 25]

m11(cyclo) =  mtot x  = 40 x [pic 26][pic 27]

m1(acétone) = mtot x 40 x [pic 28][pic 29]

m2(acétone) = mtot x 40 x [pic 30][pic 31]

m3(acétone) = mtot x 40 x [pic 32][pic 33]

m4(acétone) = mtot x 40 x [pic 34][pic 35]

m5(acétone) = mtot x 40 x [pic 36][pic 37]

m6(acétone) = mtot x 40 x [pic 38][pic 39]

m7(acétone) = mtot x 40 [pic 40][pic 41]

m8(acétone) = mtot x 40 x [pic 42][pic 43]

m9(acétone) = mtot x 40 x [pic 44][pic 45]

m10(acétone) = mtot x 40 x [pic 46][pic 47]

m11(acétone) = mtot x 40 x [pic 48][pic 49]

-Ensuite, nous avons pu déterminer le volume théorique du cyclohexane et de l’acétone grâce à la formule fournie dans le fascicule: ⍴ =  ; donc V = [pic 50][pic 51]

V1(cyclo) =  =  = 0 cm3 = 0 mL[pic 52][pic 53]

V2(cyclo) =  =  = 5,2 cm3 = 5,2 mL[pic 54][pic 55]

V3(cyclo) =  =  = 10,3 cm3 = 10,3 mL[pic 56][pic 57]

V4(cyclo) =  =  = 15,5 cm3 = 15,5 mL[pic 58][pic 59]

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