UNIVERSIDAD NACIONAL DE ANCASH “SANTIAGO ANTUNEZ DE MAYOLO”
Facultad de Ingeniería de Minas Geología y Metalurgia
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS
Tema Determinacion De La Constante De Solubilidad Del Acetato De Plata ALUMNOS: Esquivel Brito Fredy Víctor
CODIGO: 05-1011-7-BM ASIGNATURA: FISICO - QUIMICA DOCENTE: PRACTICA: N·03
HUARAZ
2008
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PERU
TABLA DE CONTENIDO
Introducción
........................................................
03
Fundamento teóric ................................................
04
Detalles experimentales
........................................
06
Cálculos y resultados................................................
08
Discusión de Resultados............................................
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Conclusiones y recomendaciones
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............................
Apéndice .................................................................
13
Bibliografía
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..........................................................
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INTRODUCCIÓN
La práctica realizada en el laboratorio muestra el desarrollo y la determinación de la constante del producto de solubilidad del acetato de plata a partir de soluciones saturadas, analizando la concentración de Ion plata (Ag+), que existe en el equilibrio volumétricamente con solución estándar del tiocianato de potasio, empleando como indicador el alumbre ferrico (Fe3+), en el punto final reaccionaran con los iones KSCN- dando un color rojo intenso debido a la formación del complejo. Los objetivos del presente informe son: El objetivo principal del experimento es determinar la constante de solubilidad del acetato de plata (KPS) Determinación de iones de plata.
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FUNDAMENTO TEORICO
PRODUCTO DE SOLUBILIDAD: Es una solución saturada de un electrolito, el producto de las concentraciones de sus iones, elevadas a una potencia igual al coeficiente que los afecta; es una constante para cada electrolito denominado producto de solubilidad (Kps). Las reacciones químicas donde existe la presencia de precipitados nos encontramos pocos solubles conocidas como electrolitos fuertes estas sustancias están en equilibrio con las soluciones iónicas a un sin precipitar en casos como este hablamos de producto de solubilidad de las reacciones químicas. Para comprender mejor explicamos mediante un ejemplo. Consideramos una solución saturada de cloruro de plata que esta en contacto con cloruro de plata sólido. El equilibrio de solubilidad puede representarse como: Ag+Ac + Cl-Ac
AgCl(S)
Kps: Se llama constante del producto de solubilidad o simplemente el producto de solubilidad, entonces el producto de solubilidad de un compuesto es el producto de las concentraciones molares de los iones constituyentes, cada uno elevado a la potencia de su coeficiente estequiométrico en la ecuación de equilibrio. El valor del Kps indica la solubilidad de un compuesto; mientras mas pequeño sea el Kps menos soluble será el compuesto
SECUENCIA DE PASOS : A) Para calcular Kps apartir de los datos de solubilidad: Solubilidad calor de un compuest B) Para calcular la solubilidad oa partir de datos Solubilida d de un compuest o
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Concentra -ciones de cationes u aniones
de Kps
Kps de un compuesto
Kps de un compuest o
Concentra -ciones de cationes u aniones
Solubilida d calor de un compuest o
Solubilida d de un compuest o
LA SOLUBILIDAD MOLAR Y LA SOLUBIDAD: El valor del Kps indica cual soluble es un compuesto iónico en agua , mientras mayor sea el Kps , mas soluble será el compuesto , hay otras dos cantidades que expresan la solubilidad de una sustancia . La Solubilidad Molar : Esto es , el numero de moles de soluto en litro de una disolución saturada ( mol/litro). La Solubilidad : Es decir , el numero de gramos de soluto en litro de una disolución saturada (g/l).
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DETALLES EXPERIMENTALES
b. Materiales:
Bureta de 50 ml.
Soporte metálico
Agitador de vidrio (varilla)
Embudo de vidrio
Vasos de precipitación de 100 ml.
Erlenmeyer de 100 ó 50 ml.
Probeta de 25 ml.
Papel de filtro
c.
Reactivos:
Solución de AgNO3 0.2M.
Solución de CH3COONa 0.3M.
Solución de KSCN 0.1m.
Solución de alumbre férrico saturado con HNO3 1M
d. Procedimientos Experimentales:
Preparamos dos soluciones saturadas de acetato de plata: Solución Nª 01: colocamos en un vaso de 100 ml, unos 10 ml de solución 0.2M de AgNO3 y 7.5 ml de solución 0.3M de CH3COONa. Solución Nª 2: colocamos en un vaso de 100 ml unos 10 ml de solución de AgNO3 y 12.5 ml de solución de 0.3M de CH3COONa. Todas las mediciones las realizamos con una probeta graduada
y con una
aproximación de 0.2 ml.
Agitamos las soluciones para inducir la precipitación, continuamos agitando intermitentemente durante 20 minutos para que se asi se establezca un equilibrio entre el acetato de plata sólido y disuelto.
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Filtramos cada solución a través de un papel de filtro y embudos secos a un recipiente seco. Los filtrados serán soluciones saturadas de iones Ag + y CH3COO-.
Montamos dos buretas limpias y secas en un soporte metálico, colocamos en una de ellas solución de tiocianato de potasio estándar 0.1M y en la otra, la disolución saturada de iones Ag+ y C2H3O2- numero Nº 1.
Dejamos caer en un vaso o matraz erlenmeyer de 100 ml, 10 ml de la solución de acetato de plata saturada, midiendo su volumen con aproximación de 0.1 ml. Añadimos 1 ml de solución indicador (alumbre férrico saturado en HNO3 1M).
Dejamos caer en la solución saturada gota a gota solución de tiocianato. Observamos que se forma un color rojo que desaparece al agitar. Continuamos añadiendo gota a gota solución de tiocianato hasta que quedó la solución de un color rojo permanente. Tenemos en cuenta que cada vez que adicionamos la solución de tiocianato agitamos el erlenmeyer.
El sobrante de solución de acetato de plata saturado Nº 1 regresamos al vaso correspondiente. Enjuagamos la bureta unas dos veces con agua destilada y unas dos veces con pequeñas porciones de solución de acetato de plata saturada Nº 2.
Dejamos caer en un vaso o matraz Erlenmeyer 10 ml de solución de acetato de plata saturada Nº 2 y procedemos el mismo procedimiento, que con la solución N° 1.
CALCULOS Y RESULTADOS
Cálculos De La Primera Solución: [ AgNO3] = 0.2 M
[KSCN] = 0.1M 7
[Fe+3] = 0.1M
[CH3COONa] = 0.3 M Formación de la ecuación de precipitado: CH3COONa+ (aq) + AgNO3 (aq)
→
CH3COOAg (s) + NaCO3 (aq)
Entonces la nueva ecuación será: CH3COOAg
← Ag+ (aq) + CH3COO-(aq) →
Entonces el Kps: Kps = [ Ag+][ CH3COO-] Por estequeometria tenemos : [ CH3COOAg ] = [Ag+] = [ CH3COO-] Solución con que se tituló: KSCN
K+ + SCN-
→
[KSCN] = [SCN] = 0.1M Formación del precipitado blanco Ag+
+
SCN- →
AgSCN (s)
Se titulo hasta la formación de un color rojo permanente VSCN = 7 ml [SCN-] = 0.1 M MSCN [SCN-] = --------V SCN
MSCN = [SCN]x VSCN
MSCN = 0.1 mol/1l x 7 ml x 1 l/103 ml MSCN = 0.0007 = 0.7 x 10-3 mol Se tiene que: MSCN = MAg
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MAg = 0.7 x 10-3 mol
Concentración de la Plata MAg 0.7 x 10-3 mol [ Ag+ ] = --------- = ------------VAg 0.01 l [Ag+ ] =
= 0.07
0.07 M
Cálculo del Kps Kps = [Ag+][CH3COO] Kps = (0.07)(0.07) Kps = 0.49
Cálculo Para La Segunda Solución: [ AgNO3] = 0.2 M
[KSCN] = 0.1 M [Fe+3] = 0.1 M
[CH3COONa] = 0.3 M Formación de la ecuación de precipitación
CH3COONa+ (aq) + AgNO3(aq) → CH3COOAg(S) + NaCO3 (aq) ← CH3COOAg(S) → Ag+ (aq) + CH3COO- (aq) ← Kps = [Ag+][CH3COO] [CH3COOAg] = [Ag+] = [CH3COO-] Solución con que se titulo KSCN
→ K+ + SCN ←
[KSCN] = [SCN-] = 0.1 M
FORMACIÓN DEL PRECIPITADO BLANCO Ag+ (aq) + SCN-
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→
AgSCN (S)
Se tituló hasta encontrar un color rojo permanente VSCN = 6.1 ml [SCN-] = 0.1 M MSCN = [SCN]x VSCN = 0.1 mol/l x 6.1 ml x 1 l/103ml MSCN = 6.1 x 10-4 mol Si MSCN = MAg MAg = 6.1 x 10-4 mol La concentración de la plata M Ag 6.1 x 10-4 mol [Ag] = --------- = ----------------- = V Ag 0.01 l [Ag] = 0.061 M El producto de solubilidad Kps = [Ag+][CH3COO] Kps = (0.061)(0.061) Kps = 3.721 x 10-3
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0.061 M
DISCUSIÓN DE RESULTADOS
Por considerar de importancia diremos que las sales solubles con un valor considerable de Kps son NaCl y KNO2 Al tener en nuestra solución al Ag+ podemos decir : - La solución no esta saturada - La solución esta saturada - La disolución esta sobresaturada Q < Kps
La disolución esta insaturada
Q = Kps
La disolución esta saturada
Q > Kps
Disolución sobresaturada
Además nos damos cuenta que el Kps tiene como función al volumen.
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CONCLUSIONES Y
RECOMENDACIONES 4.1 CONCLUSIONES Podemos decir que el actual experimento nos demuestra que si a la solución compuesta de AgNO3 Y CH3COONa no se agrega la solución indicadora, la cual es el Alumbre Ferrico saturado en HNO 3 1M , la característica que debe formarse , es decir la transformación en color rojo intenso no se dará aunque agreguemos el Tiocianato de potasio estándar 0.1 M . El experimento realizado nos dio a conocer que la constante del producto de la solubilidad varia de acuerdo a la temperatura se conoció que el agregado de un ión común favorece a la formación de precipitados. Se observo dos precipitados de color: tío cianato de hierro, de un color blanco, el precipitado de plata que era de un color rojo.
4.2. RECOMENDACIONES Se recomienda tener cuidado en la lectura de las buretas, así como de los demás instrumentos de laboratorio, de tal forma que minimicemos errores en la practica efectuada. Los implementos que utilizamos para realizar los experimentos deben ser lavados antes y después de realizarse , pues podría arrojar resultados no deseados.
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APÉNDICE
CUESTIONARIO:
1. Las concentraciones del ion Ag+ en las dos disoluciones ¿son iguales ó diferentes?. Explique. Respuesta.Las concentraciones del Ion plata en las disoluciones son diferentes porque: En las disoluciones (1) como en (2) se trabajan con diferentes volúmenes del 0.3 M de CH3COONa por lo cual queda demostrado que son diferentes.
2. Los manuales dan para el acetato de plata una solubilidad de 1.02 g/100 ml a 20 ªC. Calcular el KPS. Respuesta. CH3COOAg (ac)
Ag + CH3COO
KPS =[Ag][CH3COO] [Ag] = S
[CH3COO] = S
KPS = S
Por lo tanto : S = KPS
S = 0.0614M = 6.1x10
KPS = ( 6.1x10
KPS = 3.78x10
2
3
mol 2 ) lt
mol 2 lt 2
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2
mol lt
3. ¿Por qué precipita acetato de plata en las disoluciones que Ud., a preparado? Respuesta. El acetato de plata (CH3COOAg) precipitado principalmente por tratarse de una sal poco soluble, porque provoca la disminución de la solubilidad de dicha sustancia.
4. En la valoración de iones Ag+ con solución de KSCN se forma un precipitado blanco de AgSCN. ¿por qué mientras existe iones Ag+ no se forma el color rojo permanente con iones Fe3+ del indicador? Respuesta. Mientras
exista
iones
plata,
no
se
forma
el
color
rojo
permanentemente porque en el punto inicial no reacciones con los iones tiocianato(SCN-) pero en el punto final reacciona dando origen al color rojo intenso debido a la formación del complejo.
5. ¿Qué entiende por titulación y punto de equivalencia? Respuesta. La
titulación
o
valoración
es
un
método
de análisis
químico cuantitativo en el laboratorio que se utiliza para determinar la concentración desconocida de un reactivo conocido. Debido a que las medidas de volumen desempeñan un papel fundamental en las titulaciones, se le conoce también como análisis volumétrico. El punto de equivalencia o punto estequiométrico de una reacción química se produce durante una valoración química cuando la cantidad de sustancia valorante agregada es estequiométricamente equivalente a la cantidad presente de la sustancia a analizar en la muestra, es decir reacciona exactamente con ella.
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ANEXOS
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IX. BIBLIOGRAFÍA
PONS MUZZO, 1981
“FISICO QUÍMICA” Edit., Leoncio 5ta edición, Lima
RAYMOND CHANG
“QUÍMICA” Edit. McGraw – Hill INTERAMERICANA EDITORES SA
NILO FIGUEROA
“Química General inorgánica – Organiza” Edit. Mantaro, Lima
LUIS POSTIGO
“Química General Aplicada”, Edit. Ramón Provenza , Barcelona - España
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