Practica 5 termodinamica del equilibrio quimico

Instituto Politécnico Nacional Escuela superior de ingeniería química e industrias extráctivas

DIQI

Laboratorio de Termodinámica del equilibrio Químico

Practica !"#I"$I%N DE TE&PE#"T'#"

"lumno (egura $euleneer Diego )po *I&+,

 Tabla de datos experimentales  Temperatura -$ ,0 *0 10 +0 30 50 60 40

p./ */++ */1+ */*2 */21 ,/4 ,/6, ,/5 ,/*+

$alculo de la concentraci7n de iones 8idrogeno

$álculo del valor de la  constante de equilibrio 2

+¿ ¿

 H 

x  Ka= C − x

¿ ¿

.,9,2:*/++9 2/22151

2

 Ka1

9

.*9,2:*/1+92/22+36

2

0.00457 ¿

 Ka2

9

¿ ¿ ¿

9

0.00631 ¿ ¿ ¿ ¿

.19,2:*/*292/2251,

2

 Ka3

.+9,2:*/2192/22011

.39,2:,/4292/2,342

.59,2:,/6,92/2,0+2

.69,2:,/5292/2*3,2

0.00363 ¿ ¿ ¿ ¿

 Ka4

 Ka5

 Ka6

 Ka7

0.00933

9

0.1−0.00933 0.01580

9

9

=0.002985

2

0.1−0.01940 0.0251

=0.000961

2

0.1−0.01580 0.01940

9

2

=0.004723

2

0.1−0.0251

=0.008426

.49,2:,/*+92/2363+

Para obtener

0.05754

 Ka8

9

2

0.1−0.05754

= 0.07797

°

∆ H  R ; se utili
La cual tiene la >orma de  InK =

−∆

°

H  R

 R

[]  1

T 

+ C 

La cual tiene la >orma de

Donde

 y = InKa ;

 y =mx + b

 x =

1

T   ;

°

m=

−∆ H  R

 R

Determinacion de ?x;@A  y = InKa  y 1=¿ ( 0.000137 ) =−8.8970  y 2=¿ ( 0.000219 )=−8.4267  y 3=¿ ( 0.000425 ) =−7.7636  y 4 =¿ ( 0.000961 )=−6.9479  y 5=¿ ( 0.002985 ) =−5.8141  y 6=¿ ( 0.004723 ) =−5.3553  y 7=¿ ( 0.008426 )=−4.7764

 x =

1

T 

 x 1=  x 2=  x 3=  x 4=  x 5=  x 6=  x 7=

1 292.15  K  1 302.15  K  1 312.15  K 

=¿

=¿

=¿

1 322.15 K  1 332.15  K  1 342.15 K  1 352.15 K 

=¿

=¿

=¿

=¿

2/221+*+ 2/2211,2 2/221*2+ 2/221,2+ 2/2212,, 2/22*0*1 2/22*4+2

 y 8=¿ ( 0.007797 )=−2.2267

 x 8=

1 362.15 K 

=¿

2/22*65,

)raBcando

Temperatura vs Ka +22 132 122 Temperatura

15*/,3

*32 *22 ,32

!alores C

,22 32 2 2 2/2,2/2*2/212/2+2/232/252/26 2/242/20 Constante de equiulibrio Ka

1/T vs In k  2 :, 2

2

2

2

2

:* :1 :+ x=1/T

:3

>?xA 9 : 0,*,/46x  *,/63 # 9 2/0*

:5 :6 :4 :0 :,2 In k

.aciendo la regresi7n lineal @9:0,11/1x*,/6+4

2

2

2

2

(ustitu@endo  x =

 y = InKa ;

°

1

m=

T   ;

−∆ H  R

 R

°

m=

−∆ H  R

 R

9 :0,11/1

°



−∆ H  R =m∗ R =−9133.3∗8.314

J  J  mol k  96301+/*35 molk 

Determinacion de la entropía @ la energía libre de )ibbs °

∆ S0 =

∆ S1 =

∆ S 2=

∆ H  R T 

=¿

75934.256 J / molK  292.15 K 

75934.256 J / molK  302.15 K 

∆ G =− InKRT 

∆ G1=−¿ ( 0.00137 )

=251.313 J / mol

∆ G2=−¿ ( 0.000219 ) ¿

∆ S3 =

∆ S4 =

75934.256 J / molK  312.15 K 

=243.262 J / mol

75934.256 J / molK  322.15  K 

(

=259.915 J / mol

=235.711 J / mol

8.314

(

J  molK 

)

292.15 K  =216103 J /

8.314

J  molK 

)(

302.15  K 

J  molK 

)(

312.15  K  = 20148.3

J  molK 

)(

322.15 K 

)

*,,54/5 FGmolH 

∆ G 3=−¿ ( 0.000425 )

(

8.314

∆ G4 =−¿ ( 0.000961 )

(

8.314

¿

)(

,4520 FGmolH 

)

)

∆ S5 =

75934.256 J / molK  332.15 K 

=228.514 J / mol

J  molK  = 221.933 J / mol 342.15 K 

75934.256

∆ S6 =

∆ G5=−¿ ( 0.002985 )

∆ G6=−¿ ( 0.004723 )

(

8.314

J  molK 

)(

332.15  K  =16055.8

(

8.314

J  molK 

)(

342.15  K  =¿

(

8.314

J  molK 

)(

352.15  K  =13984 J /

)

)

,3*1+/, FGmolH  ∆ S7 =

∆ S8 =

J / molK  =215.631 J / mol 352.15 K 

75934.256

75934.256  J / molK  362.15 K 

=209.676  J / mol

∆ G 7=−¿ ( 0.008426 )

∆ G8=−¿ ( 0.07787 )

(

8.314

J  molK 

)(

)

)

362.15 K  =6704.63 J