UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO Práctica #5 PREVIO Constante de Equilibrio. Disolución del KNO3
“
”
Alumno: Piña Benhumea Oswaldo Francisco Clave: 303560441
19 / Marzo / 2009 Grupo: 25 Profa: Ana Elena García Iñarritu
Constante de equilibrio. Disolución del KNO 3 OBJETIVOS Mediante el estudio del equilibrio de una reacción de disociación, se debe de determinar el valor de la constante de equilibrio para la disolución del KNO3 a temperatura ambiente y calcular los valores para a estas mismas condiciones.
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL Variables. Temperatura Solubilidad Hipótesis. Si la solubilidad se define como la cantidad de sustancia disuelta en una cantidad dada de disolvente a cierta temperatura, esta última variable es la importante ya que será proporcional a la solubilidad de la misma, es decir, a mayor temperatura, mayor será la cantidad de soluto disuelta en el disolvente. Propuesta del diseño del experimento. 1. Lo principal es obtener la constante de equilibrio también se define como la solubilidad al cuadrado, por lo que tenemos que encontrar el número de moles y el volumen de la disolución para que dividido lo anterior y elevado al cuadrado nos de la constante de equilibrio. 2. Ya encontrada la constante de equilibrio se pueden realizar los demás cálculos para poder contestar el protocolo.
METODOLOGÍA 1. Se prepara un baño maría con el vaso de precipitados y la resistencia hasta antes de que el agua comience a ebullir. 2. Se agregan 4 gramos de KNO3 en la probeta. 3. Se agregan inicialmente 3 ml de agua destilada en la probeta con la bureta. 4. Se observa la disolución y se procede a calentarla en el baño maría hasta que no se observen cristales de KNO3. 5. Se retira la disolución del baño maria y se observa con mucho cuidado la disminución continua de la temperatura. 6. Inmediatamente que se vuelvan a observar los cristales del KNO3 se registra la temperatura de la disolución en el protocolo.
CUESTIONARIO PREVIO 1. Definir solubilidad e indicar las unidades en las que se expresa. Se define como: La máxima cantidad de soluto que se disolverá en una cantidad dada de disolvente a temperatura específica Para expresar la solubilidad de una sustancia podemos decir que la solubilidad es: El número de gramos de soluto en un litro de una disolución saturada Estas expresiones se refieren a la concentración de disoluciones saturadas a una temperatura dada. Las unidades de la solubilidad son gramos/litro.
2. ¿Qué es la constante del producto de solubilidad Ks? El producto de solubilidad de un compuesto iónico es el producto de las concentraciones molares (de equilibrio) de los iones constituyentes, cada una elevada a la potencia del coeficiente estequiométrico en la ecuación de equilibrio.
Cm An
m C+ + n A-
Donde C representa a un catión, A a un anión y m y n son sus respectivos índices estequiométricos. Por tanto, atendiendo a su definición su producto de solubilidad será:
Kps = [C]m [A]n 3. ¿Qué relación existe entre la constante de equilibrio y el ? ¿Cómo se calcula el de una reacción a partir de la constante de equilibrio?
La relación entre la energía libre de Gibbs a condiciones estándar ΔG° y la energía libre para condiciones diferentes ΔG para cualquier proceso químico se da mediante la siguiente expresión:
Donde la K es una constante adimensional. Esto se obtiene de la siguiente manera para un proceso donde ΔG = 0 y Q = K: Igualando a cero:
Y por último, despejando:
Para calcular el G a partir de la constante de equilibrio tenemos que:
4. Investigar para el nitrato de potasio a 25 ºC las siguientes entalpías de formación
KNO3(s) K + (aq) NO3 (aq)
-494,6 -252,4 -205,0
5. Con la información de la tabla anterior calcular el de la reacción de disolución. ΔHf °= ΔHf [KNO3(s)] - ΔHf [K+(ac)] - ΔHf °[NO3-(ac)] ΔHf °= - 494.6kJ/mol + 252.4kJ/mol + 205kJ/mol ΔH f °=
- 37.2kJ/mol
6. A partir de la ecuación de Gibbs-Helmholtz y la relación entre la constante de equilibrio y el , encontrar una relación entre la constante de elquilibrio y el .
PROPIEDADES Y TOXICIDAD DE REACTIVOS NITRATO DE POTASIO -
-
-
Inodoro Fórmula: CaCl2. Masa molecular: 110.99 g/mol. Punto de fusión: 772 ºC. Solubilidad: 740 g/l en agua a 20 ºC. Punto de Ebullición: >1600 ºC. Es un material higroscópico por lo que se debe evitar humedad. Se debe de evitar mezclar con agua y éter vinilmetílico. Puede causar irritación en ojos y en piel al contacto, en vías respiratorias por inhalación y puede causar trastornos gastrointestinales por ingestión en grandes cantidades. Estado físico: Polvo Cristalino Blanco. DL50 (Oral en ratas): 1000 mg/kg. Residuos: No se pueden eliminar a través del desagüe ya que las soluciones acuosas de este compuesto corroen lentamente los metales, aluminio y aleaciones. Esta solución se puede neutralizar con Carbonato de Sodio obteniendo Carbonato de Calcio y Cloruro de Sodio.
BIBLIOGRAFÍA -
Chang, R., Química, 4ª. Edición, McGraw-Hill Interamericana, México, 1992, p.p. 101, 527 – 530. Castellan, G. W., Fisicoquímica, 2ª edición, Pearson Educación, México, 1998, p.p. 814. http://www.cicarelli.com/msds.php?&op=dsp_prod&sel=alfa&selc=C
