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Máster en Investigación en Ingeniería Termodinámica de Fluidos

Estimación de propiedades de gases y líquidos

Iván A. Hernández Pérez

Problemas Tema 2

Problema 2.1

Estimar las propiedades críticas del 2-etilfenol, usando el método de Joback[1].

� �� �� ��

� 1 0,0141 -0,0012 65

� 1 0,0189 0 56

4 0,0082 0,0011 41

2 0,0143 0,0008 32

(fenol) 1 0,024 0,0184 -25

Figura 1. Estructura molecular del 2-etilfenol

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2

Problema 2.2

Estimar las propiedades críticas del 2-etilfenol, usando el método de Constaninou-Gani[2].

Usando la estructura del problema anterior se tiene que las contribuciones de cada grupo son

� ��� ��� ���

4 3,7337 0,007542 0,04215

1 25,9145 -0,007444 0,03162

� 1 10,3239 0,012200 0,10099

� 1 1,6781 0,019904 0,07504

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Problema 2.3

Estimar las propiedades críticas usando el método de Marrero-Pardillo[3] del 2-etil-3-propil-buteno.

Figura 2. Estructura molecular del 2-etil-3-propil -fenol

3

� � � � �

� � 2 194,25 -0,0227 -0,0430 88,6

� � 1 244,88 -0,0206 -0,0272 56,6

� 1 244,14 -0,0314 -0,0219 40,2

� 1 194,27 -0,0223 -0,0376 78,4

� 1 242,47 0,1874 0,1010 24,0

1 249,10 0,1969 0,1080 4,3

� 1 215,27 -0,4158 -0,2709 99,2

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� � � ��

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��

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Problema 2.4

Estimar el factor acéntrico del benceno, por ambos métodos ¿Cuál es el más exacto en este caso?

Método 1. Usando �, � y �. Las propiedades del benceno se obtuvieron de Poling et al. [1]:

� , �

���

�

��

(�)�,� �,� �

�

(�)�,� �,� �

�

(�)�,� �,� �

(�)�,� �,� �

4

�

�

Método 2. Método de contribución de grupos, Constantinou-Gani [4]:

Figura 2. Estructura molecular del benceno.

Para este caso solo hay un grupo de moléculas que es el cuyo valor es de 0,15188 y �

para este caso no existen contribuciones de segundo orden.

� �

��

(�/�,����)

(�/�,����)

�

�

Problema 2.5

Estimar el punto de ebullición y de congelación del 2-etilfenol

Con el método de Marrero-Pardillo [3] solamente se puede calcular la temperatura de ebullición, por

lo que se usará otro método para calcular la temperatura de congelación.

� ���

� � 1 194,25

� 1 167,85

1 112,00

2 291,15

2 285,07

1 180,07

1 456,25

Figura 3. Estructura molecular del 2-etilfenol

� ���

�

���,���

� ���

�

Donde es el peso molecular del compuesto, ( � �� ) y es igual a

���,���

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�,�

�,� �

�,�

El método es bastante preciso por lo que se puede apreciar, pero como se mencionó se debe usar otro

método de estimación para calcular la temperatura de congelación. Se estimará por el método de

Constantinou-Gani, ya que se estimó también por el método de Joback pero el error de este método

era mayor (17,7%), lo cual concuerda con la tabla 2-9 de Poling et al. [1].

Método de Joback

� ����

4 1,4669

1 13,7349

� 1 0,4177

� 1 0,4640

� ���

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�� � ���

�

��,�

��,� ���

��,�

Referencias

[1] Poling B.E., Praustnitz J.M. and O’Cornell J.P., The properties of gases and liquids, 5th

edition (2001).

[2] Constantinou L., Gani R., New group contribution mehod for estimating properties of pure

compounds, AIChe Journal Vol. 40, No. 10 (1994).

[3]Marrero-Morejón M., Pardillo-Fontdevila. Estimation of pure compunds properties using group-

interaction contributions., AIChe Journal Vol. 45, No. 3 (1999).

[4] Constantinou L., Gani R., O’Connel J. P., Estimation of the acentric factor and the liquid molar

volume at 298 K using a new group contribution method, Fluid Phase Equilibria 103 (1995).