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CÁLCULOS TÍPICOS
Determinación de la concentración inicial de Acido Oxálico utilizado en la práctica
Donde: concentración del Acido oxálico (M) volumen de la alícuota de Acido Oxálico (L) concentración del titulante utilizado (M) volumen gastado del titulante utilizado (L)
Sustituyendo en la ecuación los datos obtenidos en la experiencia práctica, pr áctica, se puede determinar mediante la ecuación anterior la concentración inicial de acido por lo que se tiene:
Resolviendo queda que la concentración de acido es:
Calculo del error Aplicando el método de propagación de errores, error es, se tiene la siguiente s iguiente ecuación:
( ) Sustituyendo los valores en la ecuación se tiene:
) ( Por lo tanto la concentración inicial de acido es:
Determinación de los moles iniciales antes de ser absorbidos por el carbón Para realizar este cálculo se utiliza la siguiente ecuación:
Donde: concentración inicial que se tiene de Acido oxálico (M) moles iniciales de acido oxálico (mol)
Sustituyendo los valores en la ecuación se tiene:
Cálculo del error Utilizando el método de propagación de errores se tiene la siguiente ecuación:
( ) Sustituyendo los valores se tiene:
) ( Los moles iniciales quedan entonces de la siguiente manera:
Determinación de la concentración final de acido oxálico al realizar las mezclas con el carbón activado Utilizando la ecuación (I) y sustituyendo los datos para la titulación de la solución con mayor concentr ación se tiene:
Resolviendo se tiene:
Calculo del error Utilizando la misma ecuación (II) y sustituyendo los valores se tiene:
Determinación de los moles finales de Acido Oxálico Utilizando la ecuación (III) y sustituyendo los valores correspondientes se tiene:
Resolviendo se tiene:
Cálculo del error Aplicando el método de propagación de errores y utilizando la ecuación (IV), y sustituyendo los valores correspondientes se tiene:
Finalmente la cantidad de moles finales es:
Determinación de la cantidad de moles absorbidos por gramo de carbón activado Utilizando la siguiente ecuación:
Donde: moles absorbidos por gramo de carbón (mol/g) masa de carbón agregada a la solución (g) moles finales de acido oxálico (mol)
Sustituyendo los valores en la ecuación se tiene:
Resolviendo se tiene:
Calculo del error Aplicando el método de propagación de errores se tiene:
Sustituyendo los valores correspondientes en la ecuación se tiene:
Por lo tanto el valor de los moles absorbidos por gramos de carbón es:
Aplicabilidad de la isoterma de Langmuir Al realizar el cálculo anterior pero con todas las soluciones, se puede proceder a graficar mediante la siguiente ecuación:
Donde: moles totales (mol) K: constante que depende del sistema.
Los valores de se determinan mediante dicha grafica, y posteriormente con ellos se puede determinar la fracción de superficie de adsorbente recubierta por adsorbato, y así decir si se puede utilizar dicha isoterma. Una vez realizada la grafica se obtiene la figura 1, ubicada en los resultados y discusiones. Se utiliza Excel como herramienta de ayuda para obtener la ecuación de la recta más aproximada para los valores obtenidos y determinar así la pendiente de la recta y el corte de la misma con el eje Y, para obtener los valores de K y .
Por lo tanto:
De aquí se obtiene que:
Se sabe que:
Con el valor de
obtenido y el valor de b se puede despejar el valor de K por lo tanto se tiene que la misma es:
Ya que es un valor obtenido gráficamente el mismo no presenta err or asociado.
Determinación de la fracción de superficie de absorbente recubierta por adsorbato Dicha fracción se determina mediante la siguiente ecuación
Donde: : fracción de superficie de adsorbente recubierta por adsorbato (Adim)
Sustituyendo los valores correspondientes en dicha ecuación se tiene:
Resolviendo se tiene:
Calculo del error Se utiliza la siguiente ecuación:
() Sustituyendo en la ecuación se tiene:
) ( Por lo tanto se tiene que:
Determinación de la superficie especifica que presenta un gramo de carbón vegetal, suponiendo que el área que ocupa una molécula de acido es 21 Å Para realizar este cálculo se utiliza la siguiente ecuación:
Donde: superficie específica (Å2 /g) 22 numero de avogadro (6,22*10 Adim) A: área de la molécula de acido (21 Å)
Sustituyendo en la ecuación se tiene:
Resolviendo se tiene:
Calculo del error Dicho valor no posee error porque los valores que se utilizan para este cálculo son constantes, y el valor de los moles totales se determina mediante la grafica obtenida.
