UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTA FACULTAD D DE INGENIERIA INGENIERI A QUIMICA Y TEXTIL Área Académica de Ingeniera Q!mica
INFORME N" # EQUILI$RIO %OMOG&NEO EN FASE FASE L'QUIDA QU()*+
Secci,n- A
Gr!./- 0
Rea1i2ad/ ./r
Euloguio Saenz, Henrry Mayhua Huaman, Jhony Santos Contreras, Frank Anderson
D/cen3e
Ing. Bullón Camarena, lga
4eri/d/ Académic/- !"#$%# Fec5a rea1i2aci,n de 1a .r6c3ica- "&'"&'!"#$ Fec5a de .re7en3aci,n de 1a .r6c3ica- ##'"&'!"#$
LIMA 8 4ERU
NOTA
'NDICE (E)SI(A( * +ES MEC-A///////////////.////////.# #. BJE0I1..//////////////////////////////..# !. F-)(AME)0 0E2IC////////////////////////# !.#. A0M2SFEA//////////////////////////..# !.!. EC-ACI2) 3E)EA (E S 3ASES I(EAES//////////.# !.4. +ES MA//////////////////////////.# 4. (A0S * ES-0A(S////////////////////////..! &. C5C-S 6-7MICS/////////////////////////.! &.#. +AA A MASA MA (E AIE////////////////...! &.!. +AA A (E)SI(A( (E AIE //////////////////& 8. (ISC-SI2) (E ES-0A(S /////////////////////..$ 9. BSE1ACI)ES///////////////////////////.$ $. C)C-SI)ES////////////////////////////: :. BIBI3AF7A/////////////////////////////: ;. A+<)(ICE///////////////////////////////: ;.#. (IA3AMA (E +CESS///////////////////////: ;.!. A+ICACI2) I)(-S0IA///////////////////////....; .0EC)3IA (E (ES0IACI2) (E AIE/////////////////...;
LABORATORIO DE FISICOQUÍMICA UNI-FIQT EQUILI$RIO %OMOG&NEO EN FASE L'QUIDA 09 O$:ETIVOS ealizar el estudio del estado de e=uili>rio y determinar la ?onstante de e=uili>rio @ara una rea??ión =umi?a en ase l=uida
*9 FUNDAMENTO TEORICO VELOCIDAD DE REACCION 0oda rea??ión =umi?a se erii?a a una elo?idad deinida en ?ondi?iones determinadas de tem@eratura y ?on?entra?ión, et?. a elo?idad de una rea??ión se @uede deinir ?omo el @eso de las sustan?ias rea??ionantes, en mol gramos, transormado en segundo. EDisten un nmero de a?tores =ue @ueden alterar la elo?idad de una rea??ión. Estos son tem@eratura , ?on?entra?ión, ?atlisis, aun=ue @ueden eDistir otros, @or eGem@lo, la tensión su@eri?ial.
LA CONSTANTE DE EQUILI$RIO a magnitud de la ?onstante de e=uili>rio indi?a si una rea??ión en e=uili>rio es aora>le a los @rodu?tos o a los rea?tios. Si K es mu?ho mayor =ue # es de?ir, K #, el e=uili>rio se des@lazar ha?ia la dere?ha y aore?er a los @rodu?tos. +or el ?ontrario, si la ?onstante de e=uili>rio es mu?ho menor =ue # es de?ir, K KK #, el e=uili>rio se des@lazar a la iz=uierda y aore?er a los rea?tios En este ?onteDto, ?ual=uier nmero su@erior a #" se ?onsidera =ue es mu?ho mayor a #, y un nmero menor a ".# signii?a =ue es mu?ho menor =ue #. Aun=ue el uso de los tLrminos rea?tiosN y @rodu?tosN @udiera resultar ?onuso @or=ue una sustan?ia =ue es un rea?tio en la rea??ión ha?ia la dere?ha tam>iLn es el @rodu?to de la rea??ión ha?ia la iz=uierda, esta terminologa es ?ongruente ?on la ?onen?ión de =ue las sustan?ias es?ritas al lado iz=uierdo de las le?has de e=uili>rio se ?onsideran ?omo rea?tiosN, y las =ue estn al lado dere?ho, ?omo @rodu?tosN. Consideremos la rea??ión reersi>leO APB
C P (
Se deine la ?onstante de e=uili>rioO Qe=R CT(T'ATBT
GRUPO 1
Página 1
LABORATORIO DE FISICOQUÍMICA UNI-FIQT
#9 DATOS Y RESULTADOS VOL;MENES DE REACTIVOS EN mL %C1 #N C%#COO% C*%
Fra7c/ N"
%*O
0
8."
&."
#."
"
"
*
8."
4."
!."
"
"
#
8,"
!."
4."
"
"
)
8."
#."
&."
"
"
0a>la )U#. Mez?la de rea?tios @ara la rea??ión
SUSTANCIA
DENSIDAD A *<"C =g>cm#? / =g>m1?
MASA MOLAR =g>m/1?
%C1
#,"&;
49,8
C%#COO%
#,":
9","
C*%
",$;
&9,"
C%#COOC*%<
",;"#
::,"
%*O
",;;;
#:,"
0a>la )U!. (atos Bi>liogri?os
4r/.iedade7 @ .e1igr/7idad SUSTANCIA %C1 C%#COO%
4RO4IEDADES FISICOQU'MICAS i=uido in?oloro o leemente amarillo, es uno de los ?idos uertes menos @eligrosos de maneGar. Es un ?ido dL>il =ue se en?uentra en el inagre.
C*%
4ELIGROSIDAD Es irritante y ?orrosio, @uede @rodu?ir =uemaduras a la @iel El ?ido a?Lti?o ?on?entrado es ?orrosio
Es un al?ohol =ue a ?ondi?iones Ae?ta el sistema nerioso normales. es un l=uido in?oloro e ?entral, @roo?ando euoria, inlama>le mareos, et?. +rodu?to inlama>le, es irritante C%#COOC*%< El a?etato de etilo es un l=uido in?oloro, ?ara?tersti?o de los de @iel y as res@iratorias. Lsteres, no residual. 0a>la )U4. +ro@iedades isi?o=umi?as y @eligrosidad de las sustan?ias
GRUPO 1
Página 2
LABORATORIO DE FISICOQUÍMICA UNI-FIQT
Da3/7 de 1a .rimera Ti3!1aci,nFra7c/ 0
V/1!men de 1a 7/1!ci,n =mL? !
V/1!men de NaO% B
*
!
!#.:
#
!
!:
)
!
#4.8
0a>la )U&. 1olmenes usados en la # ra titula?ión
Da3/7 de 1a 7eg!nda 3i3!1aci,n en e1 e!i1iri/ Fra7c/ 0
V/1!men de 7/1!ci,n en e!i1iri/ =mL? !
V/1!men de NaO% en e!i1iri/ B
*
!
#9.#
#
!
!!.&
)
!
;.:
0a>la )U8. 1olmenes usados en la ! da titula?ión
)9 CÁLCULO QU'MICOS Sa>emos =ueO
masa= volumen∗densidad , n=
+or eGem@lo @ara el CH 4CH, O
n=
masa
´ M
=
volumen ∗densidad
´ M
volumen∗ densidad 4∗1.08 = = 0.72 mol ´ 60 M
As @ara todos se o>tendrO ED?e@to el nmero de mol de HCl @uroO n ( HCl )= N ( HCl 3 N )∗V ( HCl 3 N )=3∗0.005 =0.015 mol
Nmer/ de m/1e7 a1 inici/ C%#COO% C*%
Fra7c/ N"
%C1 =.!r/?
0
"."#8
"."$!
*
"."#8
"."8&
GRUPO 1
Página 3
C%#COOC*%<
%*O
"."#$#$
"
"
"."4&4&$:
"
"
LABORATORIO DE FISICOQUÍMICA UNI-FIQT #
"."#8
"."49
"."8#8!#$
"
"
)
"."#8
"."#:
"."9:9;8:
"
"
0a>la )U9. )mero de moles en la solu?ión a normalidad de HCl en e=uili>rio, se o>tiene igualando nmero de moles al ini?io y al inal, @ues el HCl no rea??ionaO n ( HCl )= N ( HClinicio )∗V ( HCl )= N ( HCl equilibrio )∗V ( solución total ) N ( HCl inicio )∗V ( HCl ) N ( HCl equilibrio )= /# V ( solucióntotal)
+ara nosotros la normalidad de HCl en el e=uili>rio a a ser ?onstante, @ues el olumen de HCl ?on el =ue hemos tra>aGado es de 8ml, enton?esO
N ( HCl equilibrio )=
* el nmero de moles es deO
∗
3 5 10
=1.5 N −3
n ( HCl )=1.5∗10∗10
=0.015 mol
El agua eDistente en la solu?ión @roiene del ?ido ?lorhdri?o enton?es ha>r una ?antidad de moles de agua O masa de HCl ( 3 N )=masa de HCl puro + masa de agua masadeagua=masa de HCl (3 N ) −masa de HCl puro
´ ( HCl ) masadeagua= densidadde HCl ( 3 N )∗volumende HCl (3 N ) −n ( HCl )∗ M masadeagua=1.049∗5 −0.015∗36.5= 4.6976 g
moles de agua=
masa deagua
´ ( H 2 O ) M
= 0.2609 mol
El nmero de moles de CH 4CH en el e=uili>rio se o>tendr igualando los nmeros de e=uialentes gramos de en la titula?ión a@li?ada Se ?um@leO
GRUPO 1
Página 4
LABORATORIO DE FISICOQUÍMICA UNI-FIQT
Ve=ui%gCH4CHe=uiP Ve=ui.%gHCle=ui R V e=ui%g )aH V ( sol . a titular )∗[ N ( HCl equil )+ N ( CH 3 COOHequi ) ]=Vgastad∗ N ( NaOH ) /
! # en !O
[
V ( sol . a titular )∗
N ( HCl inicio )∗V ( HCl ) V ( solución total )
]
+ N ( CH 3 COOHequi ) =Vgasta∗ N ( NaOH )
Vgastad .∗ N ( NaOH )−V ( sola titular )[ N (CH 3 COOHequilibrio )=
N ( HCl inicio )∗V ( HCl ) ] V ( solucióntotal )
V ( sol atitular )
+ara nuestro ?aso )HCl en e=uili>rio es "."#8), olsol. A titular es !ml y la normalidad del )aH es ".8) Enton?esO N (CH 3 COOHequilibrio )=
N (CH 3 COOHequilibrio )=
Vgastad .∗0.5−2∗[ 1.5 ] 2
Vgastad .∗0.5−3 2
Se sa>e =ueO n ( CH 3 COOH equilibrio )= N ( CH 3 COOHequilibrio )∗V ( solucióntotal )
+eroO el 1solu?ión total es #"ml R"."# Enton?esO n ( CH 3 COOH equilibrio )= n ( CH 3 COOH equilibrio )=
GRUPO 1
[
[
Vgastado∗0.5 −3
Vgastado∗0.5 −3 2
Página 5
2
]
0.01
]
0.01
LABORATORIO DE FISICOQUÍMICA UNI-FIQT n ( CH 3 COOH equilibrio )=
Vgastado 400
−
3 200
Se o>tineO
Fra7c/ 0
V/1!men ga73ad/ de NaO%=mL? !".#
M/1e7 de C%#COO% en e!i1iri/ "."48!#
*
#9.#
"."!8!8
#
!!.&
"."
)
;.:
"."";8
0a>la )U$. Moles de ?ido a?Lti?o en el e=uili>rio
Hallemos las ?onstantes de e=uili>rioO
4ara e1 3!/ 0B 0-
CH4CH P C!H8H Ini?ioO ea??iona'+rodu?eO E=uili>rioO
"."$! W "."48!#
CH4CC!H8 P H!
"."#$#$
%
W
".!9";
W
"."#;9!
W
"."49$;
".!;$9;
Se o>seraO "."$!%WR "."48!#, enton?es, WR"."49$;, y el olumen total esO #"mlR "."#
(
0.03679
0.29769
) [ ]CH 3 COOC 2 H 5∗[] H 2 O 0.01 0.01 Enton?esO Q# R [ ] CH 3 COOH ∗[ ] C 2 H 5 OH R 0.03521 0.01962 =¿ #8.:849 ( )( ) 0.01
4ara e1 3!/ *B *-
GRUPO 1
Página
)(
0.01
LABORATORIO DE FISICOQUÍMICA UNI-FIQT CH4CH P C!H8H Ini?ioO ea??iona'+rodu?eO E=uili>rioO
CH4CC!H8 P H!
"."8&
"."4&4&$:
%
W
W
W
"."!8!8
".""88;$:
".!9"; W
"."!:$8
".!:;98
Se o>seraO "."8&%WR "."!8!8, enton?es, WR"."!:$8, y el olumen total esO #"mlR "."#
(
Enton?esO
Q!
0.02875
)(
0.28965
) [ ]CH 3 COOC 2 H 5∗[] H 2 O 0.01 0.01 R [ ] CH 3 COOH ∗[ ] C 2 H 5 OH R 0.02525 0.0055978 =¿ ( )( ) 0.01
0.01
8:.;#8;#&!:
4ara e1 3!/ #B #-
CH4CH P C!H8H Ini?ioO ea??iona'+rodu?eO E=uili>rioO
"."49 W "."
CH4CC!H8 P H!
"."8#8!#$
%
W
".!9";
W
"."898#!#$
W
".""8
".!98;
Se o>seraO "."49%WR ".", enton?es, WR%".""8, y el olumen total esO #"mlR "."#
(
0.005
)(
0.2659
) [ ]CH 3 COOC 2 H 5∗[] H 2 O 0.01 0.01 Enton?esO Q4 R [ ] CH 3 COOH ∗[ ] C 2 H 5 OH R 0.041 0.05651217 =¿ ".8$4:"!8 ( )( ) 0.01
0.01
4ara e1 3!/ )B )-
CH4CH P C!H8H Ini?ioO ea??iona'+rodu?eO E=uili>rioO
CH4CC!H8 P H!
"."#:
"."9:9;8:
W
W
"."";8
"."9"#;8:
% W "."9"#;8:
".!9"; W ".4!#";8:
Se o>seraO "."#:%WR "."";8, enton?es, WR"."":8y el olumen total esO #"mlR "."#
GRUPO 1
Página !
LABORATORIO DE FISICOQUÍMICA UNI-FIQT [ ]CH 3 COOC 2 H 5∗[] H 2 O Enton?esO Q& R [ ] CH 3 COOH ∗[ ] C 2 H 5 OH R
(
0.0601958 0.01
(
)(
0.0601958 0.01
0.3210958 0.01
)(
0.0095 0.01
)
) =¿ 44.$;;
Q@romedio R!$.!:88$; El alor de la ?onstante de e=uili>rio a !8UC en ta>las es de & XerrorR:8.#:8X
<9 DISCUCIN DE RESLTADOS Hemos ?onsiderado las moles de agua de>ido @resente en el HCl 4), @ero no en el al?ohol a @esar de ser a>soluto solo se @uede destilar a un ;8X esto tam>iLn inluir en los resultados.
+9 O$SERVACIONES a titula?ión a?a>ar ?uando se eiden?ie un roGo magenta en la solu?ión y no un roGo intenso. -na gota de ms de )aH ha?e =ue la solu?ión tenga un ?olor de rosado uerte.
H9 CONCLUSIONES)o se llegó al alor es@erado de & se o>tuo una ?onstante de !$.!:88$; en @romedio ?on un error de :8.#:8X 9 $I$LIOGRAFIAJ9 A4ENDICE-
GRUPO 1
Página "
LABORATORIO DE FISICOQUÍMICA UNI-FIQT
GRUPO 1
Página #