5/26/2018 Practica 1- Esterificacion LTEQ

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Termodinmica del Equilibrio Qumico DIQP Pgina 1

Instituto Politcnico Nacional

E. S. I. Q. I. E.

Laboratorio de Termodinmica del Equilibrio

Qumico

Prctica N 1Equilibrio Qumico Homogneo en Fase Lquida

(Estudio de la Esterificacin del cido Actico)

Dr. Octavio Elizalde Sols

OBJETIVOMediante el modelo de solucin basado en la actividad determinar la constante de equilibrio

para la esterificacin del cido actico.

OBJETIVO PARTICULARPreparar soluciones de cido actico - etanol a diferentes concentraciones como ejemplo de

una reaccin de esterificacin Fischer.

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INTRODUCCINEquilibrio Qumico

Es el estado de una reaccin reversible en la cual la velocidad de formacin de los productos

es igual a la velocidad de desaparicin de los reactivos.

Para una reaccin irreversible, el equilibrio se alcanza cuando se obtiene la mxima

conversin en funcin del reactivo limitante; la concentracin de los reactivos y la de los

productos no cambia despus de un determinado tiempo.

Considerando la siguiente reaccin reversible:

dDcCbBaA ++

Y aplicando la ley de potencias considerando que el reactivo limitante es A,m

B

n

AA

CCkr *1

=

Perfil de velocidad de reactivos a productos.

En el caso de productos a reactivos, es:p

D

o

CA CCkr *2=

Por lo tanto, la velocidad final sera:

)()(AAA

rrr =

m

B

n

A

p

D

o

C

eq

CC

CC

k

kk

*

*

1

2==

Para nuestro caso en particular:

OHCHCOOCHCHOHCHCHCOOHCH HCl

2323233 + +

SECCIN EXPERIMENTALMaterial:

1.- 12 Recipientes vidrio

transparentes para 60 ml solucin

(entregado por los alumnos para

cada seccin).

2.- Pipetas

3.- Vasos De Precipitados

4.- Balanza Analtica

5.- Toallas Para Secar o servilletas

6.- Etiquetas (alumnos)

7.- Material para titulacin:

Bureta, Matraces

8.- Pro-pipetas

9.- 1 Paquete servitoallas (alumnos)

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Reactivos:

1.- cido actico.

2.- Etanol.

3.- Agua destilada.4.- Hidrxido de sodio.

5.- cido clorhdrico.

6.- Acetato de etilo.

7.- Fenolftalena

Procedimiento Experimental (primera semana)

1.- Preparar las siguientes muestras en cada frasco y etiquetarlas:

Muestracido Actico

(ml)Etanol(ml)

Acetato de etilo Aguacido Clorhdrico

(ml)1 5 30 ----- ----- 2.5

2 10 30 ----- ----- 2.53 15 30 ----- ----- 2.54 20 30 ----- ----- 2.55 25 30 ----- ----- 2.56 30 30 ----- ----- 2.57 30 25 ----- ----- 2.58 30 20 ----- ----- 2.59 30 15 ----- ----- 2.510 30 10 ----- ----- 2.5

11 30 5 ----- ----- 2.512 30 30 ----- ----- -----

Agitar cuidadosamente durante 20 minutos.

2.- Preparar 1 litro de solucin 3 N de hidrxido de sodio. Calcular la masa

necesaria (alumnos).

Procedimiento Experimental (segunda semana)

3.- Tomar una alcuota de 5 ml del frasco 1 en un matraz.

4.- Agregar 2 a 3 gotas de la solucin de fenolftalena.

5.- Titular cada alcuota con la solucin de hidrxido de sodio de paso 2.

6.- Repetir los pasos 3 al 5 para los frascos restantes.

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Datos experimentales

Tabla 1.- Registrar los volmenes reales agregados de cada solucin.

Muestra cido Actico(ml)

Etanol(ml)

Acetato de etilo Agua cido Clorhdrico(ml)

12345678910

1112

Tabla 2.- Titulacin con hidrxido de sodio.

Solucin Alcuota (ml) NaOH titulacin (ml)

123456789101112

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Clculos

1. Tabla de datos de referencia:

Reactivo % Pureza Densidad P. M.

Ac. Actico

Etanol

Acet. Etilo

Agua

HCl

NaOH

2. Calcular el nmero de moles iniciales de cada reactivo utilizado (acidoactico, etanol y cido clorhdrico) en cada solucin.

ni= (V**Pureza)/Mm

3. Calcular el nmero de moles total de cada solucin:

nT= (VNaOH titulacin*NNaOH*V solucin)/V alcuota

4. 3.- Calcular el nmero de moles final del acido actico:

nF Ac actico= n Total- ni HCl

5. 4.- Calcular el grado de avance de la reaccin para cada una de las 12soluciones:

= ni Acido actico- nF Acido actico

6. 5.- Utilizando el grado de avance, calcular el nmero de moles finales del

acido actico, etanol, agua y acetato de etilo en cada solucin.

nF Acido actico= ni Acido actico-

nF Etanol=ni Etanol-

nF Agua=ni Agua+

nF Acetato de etilo=ni Acetato de etilo+

7. 6.- Calcular la constante de equilibrio de cada una de las 12 soluciones.8. 7.- Incluir la tabla de resultados de cada clculo.

9. 8.- Graficar la concentracin del reactivo limitante grado de avance.

10.9.- Graficar la concentracin del reactivo limitante constante de equilibrio.