Download - EyCinetica Practica 2

Transcript

Universidad Nacional Autnoma de Mxico.CONSTANTE DE EQUILIBRIO DISOLUCIN DEL KNO3Laboratorio de Equilibro y Cintica.

Objetivo.Estudiar el equilibrio de una reaccin de disolucin para determinar las propiedades

Calentar en bao Mara, hecho anteriormente con una resistencia, hasta que no se observe nada del KNO3 y anotar el volumen de la disolucin.termodinmicas asociadas a esta.

Propuesta experimental.

Registrar clculos e interpretarlosVolver calentarlo en el bao Mara hasta disolverse totalmente de nuevo los cristales y anotar su volumen hasta que se disuelva todo.Agregar con bureta 1 mL., de agua destilada despus de que se anoto la primer lectura de cristalizacin.Agregar inicialmente 3 mL. De agua destilada con una bureta en la probeta.Pesar 4 gramos KNO3 y agregarlos en una probeta.Hacer una regresin lineal en la grafica para obtener H, G y SCon los datos tabulados elaborar una grafica de 1/T en el eje x y Ln K en el eje yRetirarlo hasta que se disuelva los cristales y ponerlo a enfriar y repetir lo mismo 5 veces para tener 6 pares de datosInmediatamente cuando se observa los primeros cristales del KNO3 registrar la temperatura en la tabla 1.Retirar la disolucin del bao Mara cuando se disuelva el ltimo cristal y observar con cuidado la disminucin continua de la temperatura.

Reactivos y materiales.- 4g de KNO3-Agua destila-1 Probeta graduada de 50 mL. con base de plstico -1 Termmetro digital (410 a 100C) -1 Bureta -1 Soporte -1 Bao Mara (vaso de ppdo. de 600 mL) -1 Resistencia elctrica para calentamiento -1 Agitador de vidrio

Datos, clculos y resultados. n KNO3 (mol)Vol. De aguaAgreg. (mL) Vol. total de Solucin (mL)Temp(C)Temperatura(K)

0.0399635.266.8339.95

0.0399616.254.8327.95

0.0399617.146.6319.75

0.0399618.240.5313.65

0.0399619.234.6307.75

0.03996110.231.7304.85

0.03996111.127.2300.35

,

1/T ( K-1)s(mol/L)KlnKG(J/mol)S(J/molK)

0.002947.6847059.054.1-11527.1390136.6587412

0.003056.4452341.543.7-10161.0603137.4937455

0.003135.6282331.683.5-9186.34596137.971313

0.003194.8732223.753.2-8259.87540137.7008621

0.003254.3435318.872.9-7515.66024137.9225353

0 0.003283.9176915.352.7-6921.79281137.2865108

0.00333.6000412.962.6-6397.31956137.5972018

Algoritmo de caluculoa)Constante de equilibrio de la disolucin de KNO3K=(K+)(NO3-)K= s2b)Relacin de la constante de equilibrio de la disolucin del KNO3 con la energa de GibbsG= - RTlnKc)Relacin de la constante de equilibrio con la entalpa y entropa de la reaccinHTS=- RTlnK

Clculos.

a)Calcular la concentracin de los iones (solubilidad)s= mol/Ls=0.03996/0.0052 s=7.68470Calcular la constante de equilibrio KK=(7.68470)2K=59.05c)Calcular G a partir de la constante de equilibrioG= -8.31434 J/mol*K (339.95 K) (4.1) =-11527.13907 J / mold) Calcular S a partir de los valores de G obtenidos

Grafica.

Analisis de resultados.

1.Calcular la pendiente y el coeficiente de correlacin. Qu representa esta pendiente? Qu unidades tiene? Anotar los resultados

m= - y sus unidades son (Mol K) m=-3998r2=0.98163

2. Comparar el valor del H obtenido experimentalmente con el terico calculado a 25C H= -m(R)H= -(-3998)(8.314)H= 33239.372 J/molH terico= 35100 J/mol% de error (H) = *100 = 5.3%

3. Apartir de los resultados obtenido para el G, H y S, discutir y contestar las siguientes preguntas a) Es el proceso de disolver KNO3 en agua espontneo todas las temperaturas estudiadas?Es un proceso espontaneo porque todos los valores de G< 0b) Es una reaccin que libera energa o que requiere energa?H >0,por lotanto requiere energapara disolverse y si se observ porque se tiene que calentar la disolucin para poder disolver todo el KNO3c) Es el valor de S consistente con el esperado para esta reaccin?Si, ya que S > O, y es lo que se esperaba, ya que en la reaccin la cantidad del de los productos es mayor que el de los reactivos.

Conclusiones.En la prctica se puede observar que para disolver el KNO3 se requiere energa, y se confirma al saber que el valor de la entalpia de esta reaccin era posita, es decir, que la reaccin es endotrmica. En la grfica presentada se puede observar que mientras la temperatura aumente la K aumentara, y por este hecho se obtendrn ms productos, que se tambin se puede apreciar con S, ya que si es positivo indica que el cambio de desorden de los productos es mayor que el de los reactivos, observado el valor del G se muestra que la reaccin es espontanea. Adems H se aprecia que se mantiene constanteY se puede observar que si se aumenta la cantidad de disolvente, mientras la cantidad del soluto no se modifica, la constante de solubilidad disminuir. Por lo que podemos decir que no es constante.