Informe Solubilidad vs Temperatura (Fisicoquimica ll)

SOLUBILIDAD EN FUNCION DE LA TEMPERATURA PRACTICA DE LABORATORIO #4

GERSON VÉLEZ PEINADO MARCELO CEBALLOS RAMIREZ MARIA MEDINA MEDINA CARABALLO CARABAL LO

PRESENTADO A: PhD: MANUEL PAEZ MEZA

UNIVERSIDAD UNIVERSIDAD DE CÓRDOBA FACULTAD DE CIENCIAS BÁSICAS DEPARTAMENTO DE QUÍMICA MONTERIA MONTERIA - CÓRDOBA CÓRDOBA 2017

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RESUMEN

En la practica de laboratorio, se realizó un análisis de forma experimental de como la temperatura afecta la solubilidad de las soluciones, para esto se preparó una solución patrón a una temperatura de 50°C, y se hizo una titulación de una alícuota de 10 mL a dicha temperatura, luego se bajó la temperatura de esta solución hasta una temperatura de 41°C y formara un precipitado y se realizó un procedimiento igual al anterior. Todo esto se repitió a temperaturas diferentes temperaturas, las cuales fueron de 50, 41, 36, 24 y 20°C







INTRODUCCION

La solubilidad es la cantidad máxima de soluto que se puede disolver en una cantidad dada de solvente a una temperatura determinada. Cabe destacar, a medida que aumenta la temperatura, aumenta la solubilidad de una sustancia, sin embargo, si la caída de temperatura es bastante rápida, el soluto no será capaz de precipitar y la solución se convierte en supersaturada. Al aumentar la temperatura se favorece el movimiento de las moléculas en solución y con ello su rápida difusión. difusión. La solubilidad de una sustancia depende de la naturaleza del disolvente y del soluto, así como de la temperatura y la presión del sistema, es decir, de la tendencia del sistema a alcanzar el valor máximo de entropía. Hay que resaltar que la solubilidad delas sustancias aumenta siempre con la tempe temperatura, ratura, ya que a altas temperaturas la solubilidad de las sustancias tiende a aumentar debido al cambio de las propiedades propiedades y la estructura del agua líquida, el reducirlos resultados de la constante dieléctrica de un disolvente menos polar. "n general, puede decirse que a mayor temperatura mayor solubilidad, es decir, a medida que varíe la temperatura varía la solubilidad.







OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL 

Determinar la variación variación de la solubilidad solubilidad del del ácido benzoico a diferentes diferentes temperaturas.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS 



calcular las respectivas respectivas concentrac concentraciones iones de la solución solución a las diferentes diferentes temperaturas realizar una una curva de solubilidad solubilidad la cual cual permita permita ver cómo cómo se comporta comporta la solubilidad con respecto a la l a temperatura







MARCO TEORICO

Uno de Ios más simpIes casos de equiIibrio es eI de una soIución saturada en contacto con un exceso de soIuto; Ias moIécuIas dejan eI soIido y pasan a Ia soIución a Ia misma veIocidad con Ia que que Ias moIécuIas de Ia soIución s oIución son depositadas en eI soIido. EI termino Id Id soIubiIidad se refiere a Ia medida, en aIguna escaIa arbitrariamente eIegida, de Ia concentración deI soIuto en Ia soIución saturada. Aquí se usa Ia escaIa de concentración moIaI y Ia soIubiIidad se vueIve iguaI a Ia moIaIidad m s deI soIuto en Ia soIución. EI proceso proceso mencionado se puede puede expresar expresar como: A (S)

A (ac)

En eI cuaI Ia constante de equiIibrio esta dada por : a2

K = × a

2

Aquí a2 representa Ia actividad deI soIuto en Ia soIución saturada y a 2* Ia actividad deI soIuto soIido puro. La eIección convencionaI de un estado estándar para eI uItimo es eI propio soIuto puro a Ia temperatura y presión invoIucradas, por Io que a 2* es iguaI a Ia unidad. La actividad a 2 esta reIacionada con Ia moIaIidad m deI soIuto a través deI coeficiente y, una función de T, P y Ia composición Ia cuaI se aproxima a Ia unidad a medida que m se aproxima a cero. Luego K = [a2]

✕ m

= ys

✕ ms

Donde eI subíndice indica que Ia reIación se apIica a Ia soIución saturada. EI símboIo [a2 [a 2]m=ms denota eI vaIor de Ia actividad a 2 para Ia soIución saturada.







MATERIALES Y REACTIVO REA CTIVOS S

1 pipeterador 1 probeta 100 mL 1 pipeta pasteur 1 tubo de ensayo grande 1 balanza analítica 1 agitador de vidrio 2 bracker de 200 mL 1 bureta 1 pipeta 1 matraz aforado Ácido benzoico Agua









DESARROLLO EXPERIMENTAL

Agregar 1 gramos de acido benzoico en 120 mL de agua y calentar hasta aproximadamente 70°C

Repe Repeti tirr el proc proced edim imie ient nto o para ara cua cuand ndo o la solu soluci cio on saturada esté a 41, 36, 24, 20 °C

Baja Bajarr temp empera eratur tura la solucion y que se sature (forme precipitado)

De la soluc solucio ion n satu satura rada da a 50°C tomar una alicuota de 10 mL y titular con NaOH







RESULTADOS Y ANALISIS

De los realizado en el laboratorio y con los datos obtenidos ( Tabla 1) se observa que tienen una muy buena relación, relaci ón, ya que van de acuerdo a lo que dice la literatura, li teratura, que manifiesta que a mayor temperatura mayor será la solubilidad, con la excepción de algunos casos especiales. Tabla 1. °C 50 41 36 24 20

mL NaOH 15 12 10 7,3 5,8

T (°C) Vs Ml NaOH 16 y = 0,2973x - 0,1461 R² = 0,991

14 12 10

H O a N L m

8 6 4 2 0 0

10

20

30

40

50

60







CUESTIONARIO 1. con los datos de peso de alícuotas y miliequvalentes de ácido correspondientes, calcular la solubilidad del ácido en agua, expresándola en molaildad (moles de soluto por 1000 gramos de solvente) a cada una de las temperaturas consideradas (en escala kelvin). Para 50°C 0,015 ∗ 0,05 = 7,5 − 4 Volumen: 0,015L  0,015 7,5 7,5 − 4 ∗

12 1

= 0,0915

Ahora:  = 9,8407 − 0,0915 0,0915 = 9,7492 9,7492

Solvente ( O) 9,749 9,7492 2∗

1

= 9,7492 9,7492 − 3   O 1000  7,5 − 4  = = = 0,0769  9,749 − 3

Temperatura (k) 293 302 309 314

molalidad ( ) 0,0295 0,0397 0,0511 0,0614







2. construir una gráfica de m s Vs T (K) y de Ln (m s) Vs 1/T. con la última calcular el calor diferencial de solución, si no se obtiene una recta indica que ∆HDIF depende de la temperatura y puede determinarse trazando tangentes a la curva y hallando las respectivas pendientes en los puntos correspondientes correspondientes a las l as temperaturas de interé i nterés. s. Grafica 1.

T (K) VS MOLALIDAD 0,09 0,08

y = 0,0016x - 0,4418 R² = 0,9993

0,07 0,06 D A D I 0,05 L A L 0,04 O M

0,03 0,02 0,01 0 290

295

300

305

310

315

320

325

T (K)

Tabla 1.

Ms

Ln(ms)

T

1/T







Grafica 2

Ln(ms) Vs 1/T

0,00345 0,0034 0,00335

y = -0,0003x + 0,0023 R² = 0,9919

0,0033

T / 1

0,00325 0,0032 0,00315 0,0031

-4

-3,5

-3

-2,5

-2

-1,5

-1

0,00305 -0,5 0

Ln (ms)

∆ = m ∗ R ∆ = 0,00 0,0016 16 ∗ 1,98 1,98 ∆ = 3,168 3,168 − 3

3. comparar los datos datos de solubilidad solubilidad obtenidos obtenidos con los reportados reportados en la literatura









CONCLUSION

De la práctica de laboratorio y de los datos obtenidos y analizados se puede concluir concl uir que La temperatura tiene estrecha influencia sobre la solubilidad, ya que al bajar o subir la temperatura se observaron cambios en la concentración de la solución. Al observar el grafico realizado de Ln (ms) Vs el inverso de la temperatura se puede observar una variación inversamente proporcional, es decir, la gráfica tiene una pendiente negativa.







BIBLIOGRAFÍA 

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Castellan, G. W., Fisicoquímica, Fisicoquímica, 2ª Edición, USA, Addison-Wesley Iberoamericana, 1987. Rodríguez Renuncio, Renuncio, J. A., Ruiz Ruiz Sánchez, J. J., Urieta Navarro, J. S., Termodinámica Termodinámica química, 1ª Edición, España. Ed. Síntesis, 1998. Levine, I. N., Fisicoquímica, 4ª Edición, Edición, Vol Vol I, México, McGraw-Hill, 1996. 1996.

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