Informe Coeficiente de Reparto (Real)

COEFICIENTE DE REPARTO

PRESENTADO POR: SERGIO ANDRES ANAYA TOLEDO DAVID SAMUEL ARNDEDO ESPITIA GUADALUPE CONTRERAS ROJAS JONATAN REY DE LA OSSA COGOLLO  ANDERSON DAVID DAVID PEINADO ALVAREZ ALVAREZ

Informe de laora!or"o de F"#"$o%&'m"$a II

Do$en!e: M#$( Da"ro P)re* So!elo

UNIVERSIDAD DE C+RDO,A FACULTAD DE CIENCIAS ,-SICAS PROGRAMA DE .U/MICA MONTER/A0 C+RDO,A 1234

O,JETIVOS  O5e!"6o General: E#!&d" d"ar ar 7 Cono Cono$e $err la d"#! d"#!r" r"& &$" $"8n 8n de &n #ol& #ol&!o !o en!r en!re e do# do# L'%& L'%&"d "do# o#  E#!& "nm"#$"le#  O5e!"6o# e#9e$'f"$o#:  allar el $oef"$"en!e de re9ar!o 7 el ;rado de a#o$"a$"8n(  En$on!rar la# re#9e$!"6a# $on$en!ra$"one# de $ada me*$la(   A9l"$ar lo# $ono$"m"en!o# a9rend"do# !e8r"$amen!e(

MARCO TE+RICO

La le7 de d"#!r"&$"8n d"#!r"&$"8n de Nern#! e#!ale$e e#!ale$e %&e &na #&#!an$"a #&#!an$"a #e d"#!r"&7e d"#!r"&7e en!re do# #ol6en!e# el m"#mo en ama# fa#e#= de manera %&e  μ1= μ2

D"$ #&5e!a a la# #";&"en!e# $ond"$"one#: 0

El re9ar!o #e dee efe$!&ar a !em9era!&ra $on#!an!e d&ran!e !odo el 9ro$e#o= 9&e#!o %&e la !em9era!&ra "nfl&7e #ore la $an!"dad de #ol&!o d"#&el!a en $ada l'%&"do= de forma %&e 9ara $ada !em9era!&ra de !raa5o el e%&"l"r"o del #ol&!o en

0

lo# d"#!"n!o# #ol6en!e# #er> d"#!"n!o( No dee 9rod&$"r#e n"n;&na rea$$"8n %&'m"$a en!re n"n;&no de lo# $om9onen!e# del #"#!ema= 7a %&e #" #e forma &n n&e6o 9rod&$!o= e#!o fal#ear'a lo# da!o#

0

refer"do# a la# $on$en!ra$"one# del #ol&!o "n"$"al( La# #ol&$"one# deen #er d"l&"da#( A al!a# $on$en!ra$"one# a9are$en "n!era$$"one# en!re #ol&!o 7 #ol6en!e# %&e "n!erf"eren en la 9ro9or$"8n en la %&e el #ol&!o e d"#!r"&7e en la# d"#!"n!a# fa#e#( C&ando la# #ol&$"one# #on d"l&"da# 7 el #ol&!o #e $om9or!a de manera "deal= la a$!"6"dad e# 9r>$!"$amen!e e%&"6alen!e a la $on$en!ra$"8n 7 el $oef"$"en!e de re9ar!o #e e?9re#a $omo la rela$"8n de $on$en!ra$"one#( El $oef"$"en!e de re9ar!o e# &na $on#!an!e de e%&"l"r"o= de9ende de la !em9era!&ra 7 na!&rale*a de lo# #ol6en!e# 7 #ol&!o "n6ol&$rado# 7 no de la $an!"dad de #ol6en!e# 7 #ol&!o#0$&ando #e !raa5a a $on$en!ra$"one# m&7 d"l&"da#0( El $oef"$"en!e de re9ar!o a5o la# $ond"$"one# an!er"ormen!e e?9&e#!a#= #e 9&ede $on#"derar &n $a#o 9ar!"$&lar de la le7 de enr7 7 e#!> dado en!on$e# 9or:  β

 K c =

C s

α 

C s

 Donde @$ e# la $on#!an!e ad"men#"onal denom"nada $oef"$"en!e de re9ar!o= e# la $on$en!ra$"8n del #ol&!o en la fa#e I 7 la fa#e II(

α 

 β

C s

C s  e# la $on$en!ra$"8n del #ol&!o en

C&ando #e 9re#en!an fen8meno# de a#o$"a$"8n o d"#o$"a$"8n del #ol&!o= %&e de9enden de la $on$en!ra$"8n !o!al= dee &#$ar#e &na e?9re#"8n ade$&ada %&e rela$"one la $on$en!ra$"8n de #ol&!o en la# do# fa#e# 7 %&e 9&eda e?9re#ar#e en !)rm"no# de la# e#9e$"e# formada#= Se $on#"dera a%&' el $a#o en %&e el #ol&!o S #e a#o$"a en la fa#e l'%&"da  fa#e  β or;>n"$aB dando &n #olo !"9o de a#o$"ado S n #"endo n el ;rado de a#o$"a$"8n 7

#e en$&en!ra !o!al o $a#" en #& !o!al"dad en forma monom)r"$a en la fa#e  a$&o#aB( De a$&erdo $on lo an!er"or= la a#o$"a$"8n %&e o$&rre en la fa#e  9&ede re9re#en!ar#e 9or el e%&"l"r"o  β

 β

n Sn ↔ Sn

 [ C  βsn]  K n=  β n [C sn ]

O #ea

En e#!a e?9re#"8n

 β

C s   re9re#en!a la $on$en!ra$"8n de la e#9e$"e a#o$"ada 7

 β

C sn = la $on$en!ra$"8n de la e#9e$"e monom)r"$a= e#!ando ama# e#9e$"e# en la

fa#e = n el ;rado de a#o$"a$"8n 7 @ n la $on#!an!e de a#o$"a$"8n $orre#9ond"en!e( S" adem># #e $on#"dera %&e la a#o$"a$"8n e# 9r>$!"$amen!e $om9le!a= #& $on$en!ra$"8n deer> #er a9ro?"madamen!e ";&al a #& $on$en!ra$"8n anal'!"$a  β

C s = 9or !an!o la d"#!r"&$"8n de la e#9e$"e !en"endo en $&en!a la# def"n"$"one#

de @$ 7 @n= #er>: α 

1

 β 1 / n

C s = ( C s ) 1/ n  K c K n

α   β  A#'= al real"*ar &na ;r>f"$a de ln C s  en f&n$"8n de ln C s  dee o!ener#e &na

re$!a a 9ar!"r de la $&al #e 9&ede de!erm"nar el ;rado de a#o$"a$"8n n 7 &#ando el 6alor de @$ #e $al$&la el 6alor de la $on#!an!e de a#o$"a$"8n @ n(

RESULTADOS

Tala N3: Re#&l!ado# de la !"!&la$"8n de la# me*$la# A;&a0Cloroformo0>$"do a$)!"$oB $on NaO N De me*$la

3 1   4 H

Vol&menmLB de NaO

Vol&menmLB de NaO

2=N ;a#!ado 9or la fa#e

2=N ;a#!ado 9or la fa#e

Or;>n"$a

a$&o#a =1 H=1 =1 32=K 31=H 34=

CUESTIONARIO

2=3 2=H 2= 2= 3=1 3=H

3( De!erm"nar la $on$en!ra$"8n del >$"do en la# do# fa#e# 7 e?9re#arla en mole#L

Me*$la 3 34mL de a;&a= 34mL de $loroformo 7 2=mL de >$"do a$)!"$oB V  Volumen de NaOH  0,4  N gastado por la fase acuosa (¿¿  F , A )=0,1  mL

¿

V  Volumen de NaOH  0,4  N gastado por la fase orgánica (¿¿ F ,O )=¿  =1mL

¿

U!"l"*ando C3V3

¿

C1V1 #e 9odr> $al$&lar la $on$en!ra$"8n de >$"do a$)!"$o en

$ada fa#e= a#': 0Con$en!ra$"8n de >$"do a$)!"$o en la fa#e a$&o#a C3  2=M V3  2=3mL V1  4mL C 2 =

C 1 V 1 V 2

=

0,4 N ∗ 0,1 m =0,008 !  5 m

0Con$en!ra$"8n de >$"do a$)!"$o en la fa#e or;>n"$a C3  2=M V3  =1mL V1  4mL

C 2 =

C 1 V 1 V 2

=

0,4 N ∗ 3,2 m =0,256 !  5 m

Me*$la 1 34mL de a;&a= 34mL de $loroformo 7 2=4mL de >$"do a$)!"$oB V  Volumen de NaOH  0,4  N gastado por la fase acuosa (¿¿  F , A )=0,6  mL

¿

V  Volumen de NaOH  0,4  N gastado por la fase orgánica (¿¿ F ,O )=¿  H=1mL

¿

0Con$en!ra$"8n de >$"do a$)!"$o en la fa#e a$&o#a C3  2=M V3  2=HmL V1  4mL C 2 =

C 1 V 1 V 2

=

0,4 N ∗ 0,6 m =0,048 !  5 m

0Con$en!ra$"8n de >$"do a$)!"$o en la fa#e or;>n"$a C3  2=M V3  H=1mL V1  4mL C 2 =

C 1 V 1 V 2

=

0,4 N ∗ 6,2 m =0,496 !  5 m

Me*$la  34mL de a;&a= 34mL de $loroformo 7 2=mL de >$"do a$)!"$oB

V  Volumen de NaOH  0,4  N g astado porla fase acuosa (¿¿  F , A )=0,8  mL

¿

V  Volumen de NaOH  0,4  N gastado por la fase orgánica (¿¿ F ,O )=¿  =1mL

¿

0Con$en!ra$"8n de >$"do a$)!"$o en la fa#e a$&o#a C3  2=M V3  2=mL V1  4mL C 2 =

C 1 V 1 V 2

=

0,4 N ∗ 0,8 m =0,064 !  5 m

0Con$en!ra$"8n de >$"do a$)!"$o en la fa#e or;>n"$a C3  2=M V3  =1mL V1  4mL C 2 =

C 1 V 1 V 2

=

0,4 N ∗ 9,2 m =0,736 !  5 m

Me*$la  34mL de a;&a= 34mL de $loroformo 7 3mL de >$"do a$)!"$oB

V  Volumen de NaOH  0,4  N gastado por la fase acuosa (¿¿  F , A )=0,9 mL

¿

V  Volumen de NaOH  0,4  N gastado por la fase orgánica (¿¿ F ,O )=¿  32=KmL

¿

0Con$en!ra$"8n de >$"do a$)!"$o en la fa#e a$&o#a C3  2=M V3  2=mL V1  4mL C 2 =

C 1 V 1 V 2

=

0,4 N ∗ 0,9 m =0,072 !  5 m

0Con$en!ra$"8n de >$"do a$)!"$o en la fa#e or;>n"$a C3  2=M V3  32=KmL V1  4mL C 2 =

C 1 V 1 V 2

=

0,4 N ∗ 10,7 m =0,856 !  5 m

Me*$la 4 34mL de a;&a= 34mL de $loroformo 7 3=1mL de >$"do a$)!"$oB V  Volumen de NaOH  0,4  N gastado por la fase acuosa (¿¿  F , A )=1,2 mL

¿

V  Volumen de NaOH  0,4  N gastado por la fase orgánica (¿¿ F ,O )=¿  31=HmL

¿

0Con$en!ra$"8n de >$"do a$)!"$o en la fa#e a$&o#a C3  2=M V3  3=1mL V1  4mL C 2 =

C 1 V 1 V 2

=

0,4 N ∗ 1,2 m =0,096 !  5 m

0Con$en!ra$"8n de >$"do a$)!"$o en la fa#e or;>n"$a C3  2=M V3  31=HmL V1  4mL C 2 =

C 1 V 1 V 2

=

0,4 N ∗ 12,6 m =1,008 !  5 m

Me*$la H 34mL de a;&a= 34mL de $loroformo 7 3=4mL de >$"do a$)!"$oB V  Volumen de NaOH  0,4  N gastado por la fase acuosa (¿¿  F , A )=1,6 mL

¿

V  Volumen de NaOH  0,4  N gastado por la fase orgánica (¿¿ F , O)=¿  34=mL

¿

0Con$en!ra$"8n de >$"do a$)!"$o en la fa#e a$&o#a

C3  2=M V3  3=HmL V1  4mL C 2 =

C 1 V 1 V 2

=

0,4 N ∗ 1,6 m =0,128 !  5 m

0Con$en!ra$"8n de >$"do a$)!"$o en la fa#e or;>n"$a C3  2=M V3  34=mL V1  4mL C 2 =

C 1 V 1 V 2

=

0,4 N ∗ 15,3 m =1,224 !  5 m

 β

1( Para $ada &na de la# me*$la# e#!&d"ada# o!ener la rela$"8n

C S C S

α 

7 $on

e#!o# da!o# real"*ar &na ;r>f"$a en f&n$"8n de la $on$en!ra$"8n de >$"do en la fa#e  β or;>n"$a C S ( Por e?!ra9ola$"8n o!ener el 6alor del $oef"$"en!e de re9ar!o(

Ten"endo en $&en!a %&e:

 β

C S

  Con$en!ra$"8n de >$"do a$)!"$o en la fa#e or;>n"$a

α 

C S =¿  Con$en!ra$"8n de >$"do a$)!"$o en la fa#e a$&o#a

Me*$la 3  β

C S C S

= α 

0,256 !   =32 0,008 ! 

Me*$la 1  β

C S C S

α 

=

0,496 !   =10,33 0,048 ! 

Me*$la   β

C S C S

α 

=

0,736 !   =11,5 0,064 ! 

Me*$la   β

C S C S

α 

=

0,856 !   =11,88 0,072 ! 

Me*$la 4  β

C S C S

α 

=

1,008 !   =10,5 0,096 ! 

Me*$la H

 β

C S C S

= α 

1,224 !   =1,085 1,128 ! 

Tala N 1 Re#&l!ado# de la rela$"8n en!re la $on$en!ra$"8n de >$"do a$)!"$o en la# fa#e 9ara $ada me*$la re#9e$!o a la $on$en!ra$"8n del >$"do en la fa#e or;>n"$a( N  de me*$la

 β

C S C S

3 1   4 H

 β

C S

α 

1 32= 33=4 33= 32=4 3=24

2=14H 2=H 2=KH 2=4H 3=22 3=11

Graf"$o 3: Valor del $oef"$"en!e de re9ar!o a 9ar!"r de la e?!ra9ola$"8n de lo# da!o# e?9er"men!ale#(

relación de concentraciones del ácido (org/acu) vs concentración de ácido en la fase orgánica 35

30 f(x) = -16.16 ln(x) + 6.64 25

20

/ 15

10

5

0 0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4



Por e?!ra9ola$"8n= el $oef"$"en!e de re9ar!o e# @ $  H=H

α  ( Con#!r&"r &na ;r>f"$a de ln C S

 β en f&n$"8n de ln C S 7 de!erm"nar el ;rado

de a#o$"a$"8n n 9ara o!ener la $on#!an!e @ n(

Lo# 6alore# re%&er"do# #e o!"ene a 9ar!"r de la 9end"en!e= del "n!er$e9!o 7 del $oef"$"en!e de re9ar!o o!en"do de"do a %&e: 1

" n ¿ n

¿

" c ¿

[ C  ]−ln ¿ [ C  ]= 1n ln ¿  β S

α 

S

ln ¿

C S

 Al ;raf"$ar ln

α 

 β

C S

en f&n$"8n de ln

= la 9end"en!e de la re$!a

$orre#9onder> al ;rado de a#o$"a$"8n n Pend"en!e:

m=

1

n 1

In!er$e9!o(

" n ¿ n " c ¿ # =−ln ¿

Tala N : Re#&l!ado# del lo;ar"!mo na!&ral de la $on$en!ra$"8n de >$"do a$)!"$o en la fa#e or;>n"$a 7 la a$&o#a 9ara $ada me*$la( N de me*$la 3 1   4 H

α 

ln C S 0=1 0=2 01=K 01=H 01= 01=24

 β ln C S 03=H 02=K 02= 02=34 2=22 2=1

Gr>f"$o N  1: Valor del ;rado de a#o$"a$"8n 7 de la $on#!an!e de a#o$"a$"8n

In(concentracion del ácido en la fase acuosa) vs In(concentración del ácido en la fase orgánica) -1.6

-1.4

-1.2

-1

-0.8

-0.6

-0.4

-0.2

0 0

-1

-2

f(x) = 1.68x - 2.29

Ln

-3

-4

-5

-6

Ln

n=

Por lo %&e 1

" n ¿ n " c ¿ # =−ln ¿

 1

m

=

1 =0,594 1,6828

0.2

0.4

#=

−1

" n =

n

ln " c ( " n )

#

−1 n

=

ln " c

−4,538 =4 −0,594 ln ( 6,6438 )

 AN-LISIS

La le7 de d"#!r"&$"8n de Nern#! e#!ale$e %&e &na #&#!an$"a #e d"#!r"&7e en!re do# #ol6en!e# el m"#mo en ama# fa#e#: $

1

=$2

( C&ando la# #ol&$"one# #on d"l&"da# 7 el #ol&!o #e $om9or!a

"dealmen!e= la a$!"6"dad e# 9r>$!"$amen!e ";&al a la $on$en!ra$"8n 7 el $oef"$"en!e de re9ar!o #e e?9re#a $omo la rela$"8n de $on$en!ra$"one# @C3C1B(   El re9ar!o #e dee efe$!&ar a !em9era!&ra $on#!an!e d&ran!e !odo el 9ro$e#o= 9&e#!o %&e la !em9era!&ra "nfl&7e #ore la $an!"dad de #ol&!o d"#&el!a en $ada l'%&"do= de forma %&e 9ara $ada !em9era!&ra de !raa5o el e%&"l"r"o de d"#!r"&$"8n del #ol&!o en lo# d"#!"n!o# d"#ol6en!e# #er> d"#!"n!o D"$ "on"*ado= 9ol"mer"*ado o #ol6a!ado en &n #ol6en!e 7 no en el o!ro( La# d"#ol&$"one# deen #er d"l&"da#( A al!a# $on$en!ra$"one# a9are$en "n!era$$"one# en!re #ol&!o 7 d"#ol6en!e# %&e "n!erf"eren en la 9ro9or$"8n en la %&e el #ol&!o #e d"#!r"&7e en la# d"#!"n!a# fa#e#(  A$!"$a &!"l"*amo# el #"#!ema a;&a0$loroformo0>$"do a$)!"$o( En donde el >$"do a$)!"$o e# el #ol&!o m"#$"le en!re lo# do# l'%&"do# "nm"#$"le# a;&a0$loroformo( Uno de lo# o5e!"6o# 9lan!eado# en e#!a 9r>$!"$a f&e
$oef"$"en!e de re9ar!o del >$"do en lo# do# l'%&"do#= 9ara e#!o 9re9aramo# la# #ol&$"one# en d"feren!e# $om9o#"$"one# d"l&"da# a !em9era!&ra $on#!an!e 7 l&e;o !"!&lamo# la fa#e a$&o#a 7 or;>n"$a $on <"dr8?"do de #od"o 2= N( En la !ala 3 9odemo# o#er6ar el 6ol&men ;a#!ado del a;en!e !"!&lan!e en $ada fa#e 7 no!amo# %&e a&n%&e ama# fa#e# $on!en'an el >$"do a$)!"$o= la fa#e or;>n"$a $loroformoB lo $on!en'a en ma7or 9ro9or$"8n( L&e;o= $"do en la# do# fa#e# 7 med"an!e &na ;r>f"$a o!&6"mo# el 6alor de la $on#!an!e ad"men#"onal denom"nada $oef"$"en!e de re9ar!o= $on &n 6alor de @ $  H=H( Adem>#=
CONCLUSI+N

E?"#!e &na d"#!r"&$"8n de #ol&!o $&ando e#!e e# a;re;ado a do# #ol6en!e# %&e #on "nm"#$"le# en!re #'= 9ero m"#$"le# $on el #ol&!o de e#!a me*$la re#&l!a &na fa#e or;>n"$a 7 &na a$&o#a 7 el #ol&!o e# re9ar!"do en 9ro9or$"one# d"feren!e# en $ada #ol6en!e= $on ma7or !enden$"a # #e α  lo;ra de!erm"nar el ;rado de a#o$"a$"8n 9or la ;r>f"$a ln C s  en f&n$"8n de ln

 β

C s

7 #& $on#!an!e al reem9la*ar en la f8rm&la de @ $(

,I,LIOGRAF/A

•

PEA= A( 7 CQSPEDES= J( F"#"$o%&'m"$a man&al de laora!or"o( 9r"mera ed"$"8n( Ed"!ora Lorena Correa Re#!re9o $"&dad de Medell'n( Un"6er#"dad de

•

Medell'n= 122K( CASTELLAN= G( (= F"#"$o%&'m"$a= 1 Ed"$"8n= USA= Add"#on0e#le7

•

Ieroamer"$ana= 3K( AT@INS= P( (= F"#"$o%&'m"$a=  Ed"$"8n= USA= Add"#on0e#le7

•

Ieroamer"$ana= 33( LEVINE= I( N(= F"#"$o%&'m"$a=  Ed"$"8n= Vol( I= M)?"$o= M$Gra0"ll= 3H(