7/23/2019 equilibri 6-7
1/40
EQUILIBRIO QUMICO EN SISTEMA HOMOGNEO EN FASELQUIDA- I
I. OBJETIVOS.
Determinar la constante de equilibrio (K eq.) de una reaccin en fase lquida y
el cambio de energa libre de la reaccin
II. MARCO TERICO.1. DETERMINACIN DE LA CONSTANTE DE EQUILIBRIO
Al conocer las concentraciones de los compuestos que reaccionan, se necesitadeterminar la concentracin de uno de los reactivos o de los productos en equilibrio,con el fin de calcular las concentraciones o las presiones de los otros, basndonosen la ecuacin qumica balanceada. a concentracin de los reactivos se puedecalcular determinando ciertas propiedades fsicas, tales como! la densidad, lapresin, la absorcin de la lu", el ndice de refraccin y no es necesario detener la
reaccin.Relac!" e"#$e %G& 'ca()* +e e"e$,a l)$e e#/"+a$0 la c*"#a"#e +eE23l)$*
E"e$,a l)$e +e la $eacc!".
G =RTlnKp
Kp! constante de equilibrio en funcin de la presin parcial (siendo adimensional)
presion pracial (i )= presion (i )
presiontotal
#oluciones! $ara las soluciones, la constante de equilibrio se define en t%rminos deconcentraciones en lugar de las presiones parciales, luego
G =RTlnKc
Kc=[R ]r [ S ]s
[A ]a [ B ]
b
&ondiciones!
' (*), la reaccin es espontnea ' +, la reaccin esta en equilibrio ' (), la reaccin no e
lnKeq=
G
RT
7/23/2019 equilibri 6-7
2/40
lnKeq= H
RT +
S
R
lnKeq= H
RT +C (-cuacin aplicable a un set de datos)
G$/4ca N & 1! $ara un set de datos
eaccin en fase lquida /omog%nea (reaccin reversible de
esterificacin)
CH3 COOH+C2H5OH CH3COO C2H5+H2O
Ac . acetico etanol acetatode etiloagua
Kc= [ester ]eq.[ agua ]eq.
[ acido acetico ]eq.[ etanol ]eq.(para una temperatura dada )
Kc=
[2/3 ] [2/3 ][1/3 ] [1/3 ]
=4.0
Kc= (molesde ester enequilibrio )(molesde agua enequilibrio)
(moles de Ac . aceticoen equilibrio )(molesdeetanolenequilibrio)
III. RELACION DE MATERIALES 5 REACTIVOS.
MATERIALES
7/23/2019 equilibri 6-7
3/40
$ipeta graduada de 0ml,1ml y 2ml 3rasco con tapas esmerilada de 1+ml (1+) bureta de 10ml -rlenmeyer de 2++ml una de relo4
5arilla de vidrio 3iola $isetas -sptula -mbudo $icmetro
REACTIVOS.
Agua destilada
6cido clor/drico (7&l)
-tanol ( C2H5O
6cido ac%tico (CH3COOH)
Acetato de etilo
IV. 6ROCEDIMIENTO E76ERIMENTAL. Reacc!" e" 4ae l23+a.
CH3 COOH+C2H5OH CH3COO C2H5+H2O
$reparar las siguientes me"clas (vol8menes) de acuerdo a la siguiente
tabla. 5olumen total en cada muestra 2+ ml. (9ncluido los reactantes, productosy catali"ador)
a. -l equilibrio se logra a temperatura ambiente, a:adiendo 7&l como catali"ador yagitando los tubos sellados en forma, diaria durante una semana.
N8
Cl 9N
*l3c!"0
CIDO
CTICO
TANOL
CETATO
DEETILO'STE
R0
GUA
2
7/23/2019 equilibri 6-7
4/40
1
;
?
@
2+
1. $esar el frasco (reactor) con su tapa, seco, limpio y numerado:. A:adir al frasco 0 ml. de 7&l ;, pesar y anotar.9. A:adir a cada frasco reactor, y seg8n la tabla de vol8menes, el volumen
correspondiente del reactivo, pesar y anotar las cantidades de las sustanciasque se van adicionando a cada frasco.
;. Al a:adir los 2+ml. (volumen total) sellar el frasco.
7/23/2019 equilibri 6-7
5/40
.+>
c+*
cl*$+$c*
7&l ;
=
.0
;> 2.2?0
H+$!+* +e
*+*
aB7 .++
Maa +e
$eac#a"#e
2
@.?
5olumen del concentrado =1.
7/23/2019 equilibri 6-7
6/40
+.++
M*le +e
$eac#a"#e
+
.C. Al preparar la solucin de 7&l ;, se /a requerido =1.
7/23/2019 equilibri 6-7
18/40
=10.49 (pr,ctico)
=10.48( te-rico )
7/23/2019 equilibri 6-7
19/40
ml sol HClm sol HC# puro=masa del agua
(1 )5.19050.4946g=4.6959g=4695.9mg
(2 )5.22810.4982=4.7299g=4729.9mg
(3 )5.35070.5099=4.8408 g=4840.8mg
(4 )5.12070.4885=4.6322g=4632.2mg
(5 )5.24970.5003=4.7494 g=4749.4mg
(6 )5.30830.5059=4.8024 g=4802.4 mg
(7 )5.23020.4985=4.7317 g=4731.7mg
(8 )5.23020.4984=4.7318 g=4731.8mg
(9 )5.21780.4973=4.7205 g=4720.5mg
(10 )5.29530.5088=4.7865 g=4786.5mg
=. De#e$("a$ la (aa "cale +e ca+a c*(@*"e"#e.a0 Calc3la"+* la (aa +e +e HCl @3$*.
(1 )10.49
100 5190.5=544.43mg
(2 )
10.49
100 5228.1=548.43mg
(3 )
10.49
100 5350.7=561.29mg
(4 )10.49
100 5125.7=537.69mg
(5 )10.49
100 5249.7=550.69mg
(6 )
10.49
100 5308.3=556.84mg
(7 )
10.49
100 5231,2=548.75mg
(8 )10.49
100 5230.2=548.65mg
7/23/2019 equilibri 6-7
20/40
(9 )
10.49
100 5217.8=547.34mg
(10 )
10.49
1005339.1=560.07 mg
a0 Calc3la"+* la (aa "cal #*#al +e a,3a.
m1=4695.9mg+4017.8mg=8713.7mg
m2=4729.9mg+2990.5mg=7720.4 mg
m3=4840.8mg+0mg=4840.8mg
m4=4632.2mg+0mg=4632.2mg
m5=4802.4 mg+0mg=4802.4 mg
m6=4780mg+0mg=4780mg
m7=4731.7mg+0mg=4731.7mg
m8=4731.8mg+0mg=4731.8mg
m9=4720.5mg+0mg=4720.5mg
m10=4786.5mg+1014.4mg=5800.9mg
)0 Calc3la"+* la (aa "cal +e /c+* ac#c*.
m1=0mg
m2=0mg
m3=0mg
m4=2051.2mg
m5=3186.6mg
m6=2131.4mg
m7=3214.5mg
m8=0mg
m9=0mg
m10=2093mg
c0 Calc3la"+* la (aa "cal +el e#a"*l.
m1=0mg
m2=0mg
m3=0mg
m4=4503.6mg
7/23/2019 equilibri 6-7
21/40
m5=4831.1mg
m6=0mg
m7=0mg
m8=1664.0mg
m9=2446.5mg
m10=2907.3mg
+0 Calc3la"+* la (aa "cal +el ace#a#* +e e#l*.
m1=918.8mg
m2=1871.4mg
m3=4498.0mg
m4=0mg
m5=0mg
m6=4806.4mg
m7=5064.6mg
m8=4402.6mg
m9=4185.4mg
m10=3783.5mg
. De#e$("a$ el "(e$* +e (l (*le "cale +e ca+a 3#"ca a,$e,a+aal 4$ac* $eac#*$
RE
ACTOR
N&
CIDOACTICO
N&
ETANOL
N&
ACETATODE ETILO
N&
AGUATOTAL
2 22.1;
7/23/2019 equilibri 6-7
22/40
@ 53.1
0
19.7
4
10;.=? mg
2+ ;
7/23/2019 equilibri 6-7
23/40
EQUILIBRIO QUMICO EN SISTEMA HOMOGNEO EN FASELQUIDA- II
6ROCEDIMIENTO E76ERIMENTAL.
TITULACIN>
$asada la semana, proceder a titular las muestras con aB7 estandari"ado
1. $esar un erlenmeyer limpio y seco. Adicionar una alcuota de 1 ml. De muestra.$esar el erlenmeyer con la alcuota
:. Determinar la masa de la alcuota. Determinar la masa total de cada muestra,restando el 8ltimo peso de cada reactor con todo su contenido menos el pesodel reactor (viale) limpio y seco. A:adir a la muestra 1 ; gotas de fenolftalena
9. Hitular, anotar el volumen de aB7 estandari"ado gastado (titular portriplicado)
;. Determinar el volumen total para neutrali"ar la muestra de 2+ ml.
%!aOH gastado=%!aOH gastado( enalicuota )10ml
alicuota
%!aOH gastado (alicuota )(masa total de10mlmasa dealicuota)
RESULTADOS.
eactor
Ma
a-alc3*#a
%!aOH gastad
Ma
a#*#alM3e#$a'1(l0
%!aOH total
7/23/2019 equilibri 6-7
24/40
2 +.@.;ml 2+.=
>;ml
; +.@;
10
@.1ml @.;1
0
@1ml
< 2.+2
=0
>.@ml 2+.2
=0
>@ml
0 2.1+
1
00ml
2
+
2.++
@
2+.?ml 2+.+
@
2+?ml
O)e$ac!"
#e puede traba4ar con moles o mili moles, ya que la relacin estequiom%trica
es de 2 a 2. As mismo la . -A&
HB
ilimol
es de 7&lestandari"ado
ilimol
es de aB7
estandari"ado
ilimoles de
cido ac%tico enequilibrio (en laneutrali"acin)
2 2;.=0 10
2+ 2;.=0 02.?< ;?.2@
7/23/2019 equilibri 6-7
25/40
C*" l* +a#* +e la @ea+a e a +e#e$("a+* el "(e$* +e (l(*le
"cale +e ca+a 3#a"ca a,$e,a+* al 4$a23#* $eac#*$ '6RIMERA6ARTE0
REACTOR
N& CIDOACTICO
N&ETANOL
N&ACETATODE ETILO
N&AGUATOTAL
2 22.1;
7/23/2019 equilibri 6-7
26/40
FRASCO N81
FRASCO
N8:
FR
ASCO
N89
FR
ASC
O N8;
FRASCO
N8
67,95
121.48
67,95
46.95
186.38
1.06
? 17.55 17.55
54.51
13.53
236.73
3.35
@
12.75
12.75
65.85
6.99
240.93
2.01
AcH ETANOL ESTER AGUA TOTAL INICIAL ;
7/23/2019 equilibri 6-7
29/40
2
+
38.19
73.01
101.25
28.25
276.03
1.05
eactor K eq. G8 2
3.14
0.68Kcal /mol
1
0.13
1.21Kcal/mol
;
5.19 0.98Kcal /mol
1.06
0.03Kcal/mol
?
3.35
0.72Kcal /mol
@
2.01
0.41Kcal /mol
2+
1.05
0.03Kcal/mol
O)#e"e$ el @$*(e+* a$#(#c* +e la c*"#a"#e +e e23l)$* +e la e"e$,al)$e +eeca"+* a23ell* 23e +4e$e" (3c* +e #al @$*(e+*.
promedio 10
I promedio G"610
UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTBAL DE
HUAMANGA
FACULTAD: ING. QUMICA METALURGIA
E. F. !: ING. EN INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
7/23/2019 equilibri 6-7
30/40
INFORME N"07:EQUILIBRIO QUMICO EN SISTEMAHOMOG$NEO FASE LQUIDA II
ASIGNATURA:FISICOQUMICA
!ROFESOR: ING. SU%RE& ACOSTA' H()*+,
INTEGRANTE:
AALA SALCEDO' H-/
GRU!O DE !R%CTICA: MIERCOLES (7-10 a.m)
CICLO ACAD$MICO: 013 2 II
AYACUCHO 2014
INFORME
1. De#e$("a$ el @$*ce+(e"#* @a$a e#a"+a$a$ la *l3c!" +e NaOH.E@lca$ c!(* +e#e$("a la "*$(al+a+ eac#a +el HCl
a0 a estandari"acin dne la solucin de solucin de aB7
7/23/2019 equilibri 6-7
31/40
#e efectu con el cido succnico. $esamos 2g de cido succnico. Disolver en 1+ml de agua destilada. A:adir 1 a ; gotas de fenolftalena. Hitular la muestra con la solucin de aB7 /asta obtener el cambio de ro4o
grosella. Anotar el volumen de aB7 gastado. Determinar la normalidad eEacta de aB7
!!aOH estandari)ado=
milieq . ,c succnico
%!aOH gastado=0.463!
b) a estandari"acin de la solucin de solucin de 7&l Homar 0ml de 7&l preparado con una concentracin aproEimadamente de ; A:adir 1 o ; gotas de fenolftalena. Hitular la muestra con aB7 estandari"ado, /asta un cambio de color a ro4o
grosella. Anotar el volumen gastado de aB7.
!e/acta HCl=!!aOH0%!aOH gastado
% HCltomado=2.59!
:. De#e$("a$ el *l3(e" +e NaOH ,a#a+* e" ca+a alc3*#a e" la (3e#$a
#*#al
uestra
(frasco)
CaB7
gastado(alcuota ml)
VNaOH ,a#a+* '(3e#$a
#*#al (l0 2 0.1ml 01ml 1 >.;ml >;ml ; @.1ml @1ml < >.@ml >@ml 0 2;..+ml 2>+ml ? =.0ml =0ml @ 0.0ml 00ml
2+ 2+.?ml 2+?ml
7/23/2019 equilibri 6-7
32/40
!!aOH estandari)ado=0.48!
!e/acta HCl=2.73!
9. De#e$("a$ el "(e$* +e (l(*le +e /c+* ac#c* @$ee"#e e" ele23l)$* @a$a ca+a (3e#$a
! milieq de Ac1 equilibrio=!!aOH estandari)ado!HClestandari)ado 0 %HCl
MUESTRA.
1. ! milieq de Ac1 equilibrio=0.48!52ml2.73!5=11.31
:. ! milieqde Ac1 equilibrio=0.48!73ml2.73!5=21.39
9. ! milieqde Ac1 equilibrio=0.48!92ml2.73!5=30.51
;. ! milieqde Ac1 equilibrio=0.48!79ml2.73!5=24.27
7/23/2019 equilibri 6-7
33/40
6cido ac%tico !2 AcH eq=21.39
-tanol !2 etanol eq=21.39
-ster !2 ester eq=21.2421.39=0.15
Agua !2 aguaeq=414.9621.39=393.57
FRASCO N8 9
6cido ac%tico !2 AcH eq=30.51
-tanol !2 etanol eq=30.51
-ster !2 ester eq=51.0530.05=21
Agua !2 aguaeq=260.1430.05=230.09
FRASCO N8 ;
6cido ac%tico 34.2624.27=9.99
-tanol 53.0924.27=28.82
-ster !2 ester eq=24.27
Agua !2 agua eq=249.20+24.27=273.47
FRASCO N8
#e determin la constante de equilibrio de las reacciones en la fase liquida, y
as teniendo un error de (82.25
) donde se puede concluir que este error sedebe a la mala agitacin de la muestra o en la titulacin.
#e determin el cambio de energa libre de gibbs 4en cada reaccin, teniendo
un C error ( 0.72 , es menor que el 2+.+C por lo tanto es aceptable.
K. RECOMENDACIONES>
&umplir con lo que dice la gua agitar E 0minutos durante > das (si no se
cumple esta) se puede tener un C de error mayor, por lo tanto no se reali"a
una prctica buena o adecuada. Hener muc/o cuidado al titular las muestras, ya que el volumen de gasto
determinado influye en los clculos por lo tanto /acer una lectura del volumenen ni bien cambie el color de la muestra.
Anotar bien los datos de la practica =, para obtener buenos resultados.
. BIBLIOGRAFA.
AA 7! &B- O 3P#9&A $AA A# &9-&9A# D- A 59DA O 1DA.
-dicin evert% #.A. -spa:a 2@@=.1.
#&7AJ O MJ99&A --A. Heora Q $roblemas esueltos O #eEta-dicin O -ditorial c raR 7ill O %Eico. O 2@?1.