DETERMINACIÓN DE LA CURVA DE SOLUBILIDAD DEL NITRATO DE POTASIO (KNO3) Gómez Galindo Daniel, Ganem Genez Melissa, García Vásquez Wendy Universidad de Córdoba, facultad de Ciencias Básicas, departamento de Química, Montería 2014
Resumen: Determinamos la curva de solubilidad del nitrato de potasio (KNO3) a partir de diferentes cantidades de dicho compuesto disueltas en agua a distintas temperaturas y así establecer cómo afecta la variación de la temperatura la solubilidad de los compuestos y la cantidad de soluto presente en la solución y así establecer la importancia de la curva de solubilidad en la industria. Palabras claves: curva de solubilidad, nitrato de potasio, solubilidad, cristalización
Abstract: In this experience studied the solubility curve of potassium nitrate and his dependence with temperature, we must know that because the solubility contributes to purification and identification of substances. The method consists in aggregate different amounts of salt to the same volume of water in a Maria’s bath. The, we can measure the temperature of crystallization of the salt each tube. Keywords: solubility curve of potassium nitrate, solubility, crystallization _______________________________________________________ ____________________________ _____________________________________________ __________________
INTRODUCCIÒN El proceso de disoluciones tiene que ver con la solubilidad, la cual se refiere a la cantidad de soluto presente en 100g de solvente. Los factores importantes que afectan la solubilidad de los solutos cristalinos son la temperatura, la naturaleza del solvente y la presencia de iones en solución. La facilidad con la que una partícula de soluto sustituye a una partícula de solvente se relaciona con la fuerza relativa de tres tipos de interacciones:
interacción solvente-solvente, solutosoluto y solvente-soluto. Luego, la solubilidad de un soluto en un solvente dado depende del calor de disolución (energía necesaria para disolver una sustancia hasta la saturación). Si la atracción soluto-solvente es mayor que la atracción solvente-solvente y que la atracción soluto-solvente, el proceso de disolución es favorable, es decir, ΔHdis˂0 (exotérmico). Si la atracción solutosolvente es menor que la atracción solvente-solvente y que la atracción
soluto-soluto, el proceso de disolución es desfavorable o sea, ΔH˃0 (endotérmico). No hay una clara relación entre el signo del, calor de disoluciones y la variación de la solubilidad con la temperatura [1]. Sin embargo, cuando la solución es casi saturada, las solubilidades de sustancias que absorben calor aumentan con la temperatura. La mayoría de los compuestos iónicos se comportaron así. Generalmente la entalpia de muchos compuestos iónicos en solución que son infinitamente diluidas es exotérmica. Casi siempre los mismos compuestos se disuelven en soluciones saturadas con absorción de energía, la energía de hidratación es menor que cuando se tiene una solución muy diluida [2] la función e la curva de solubilidad es observar la relación entre esta y la temperatura y para calcular la cantidad de solvente requerida para disolver rotalmente una cantidad de soluto a una temperatura determinada
Solubilidad La solubilidad es la máxima cantidad de soluto que se puede disolver en una cantidad de disolvente a una temperatura determinada. Se expresa como gramos de soluto por cada 100 cm3 de disolvente a una temperatura dada. La solubilidad depende de varios factores que son: Propiedades de soluto temperatura, presión
y
solvente,
Para que un soluto pueda disolverse en un solvente determinado, las
características de ambos son muy importantes. Por ejemplo, el agua disuelve la mayoría de las sales, que generalmente son compuestos iónicos. Cuando éstos compuestos se disuelven en agua, los iones que forman la sal se separan y son rodeados por molécula de agua.
La cristalización: Es la técnica de separación de disoluciones en la que las condiciones se ajustan de tal forma que sólo puede cristalizar alguno de los solutos permaneciendo los otros en la disolución. Esta operación se utiliza con frecuencia en la industria para la purificación de las sustancias que, generalmente, se obtienen acompañadas de impurezas. Para que la cristalización fraccionada sea un método de separación apropiado, la sustancia que se va a purificar debe ser mucho más soluble que las impurezas en las condiciones de cristalización, y la cantidad de impurezas debe ser relativamente pequeña.
Desarrollo experimental
En una varilla de unos 30 cm de largo y 0.3 – 0.3 – 0-5 0-5 cm de diámetro,, se inserta un tapón de corcho. Marcamos cuatros tubos de ensayo con los números 1, 2, 3, 4 respectivamente. Se colocan esto tubos en el extremo opuesto al corcho. Sosteniéndolos con una liga. Con una pinza de bureta , se detiene la varilla con el corcho. Usando la balanza analítica, pesamos sobre un papel tarado
(con una exactitud de 0.01g), aproximadamente 2g de KNO3. Volvimos a pesar el papel vacio y luego se pesó, con la mima exactitud, de 1.5g de KNO3; después lo pasamos al tubo numero 2; se repiten las pesadas, colocado en el tubo numero 3 1g y el en 4, 1.2g, se añaden a cada tubo 1ml de agua destilada. Por último, nos disponemos a colocar un agitador de vidrio a cada tubo.
Verter 200mL de agua en un vaso de precipitados de 400mL sumergir los tubos hasta la mitad e introducirlos un termómetro en el vaso. Se calienta el agua hasta su ebullición; agitamos la solución en los tubos hasta disolver completamente el KNO3 Dejando enfriar el agua agitándola regularmente con el termómetro; con el agitador del tubo núm. 1 se agita la solución hasta que empieza a precipitar el KNO3; inmediatamente se lee y anota la temperatura del agua del vaso. Observe que, al principiar cristalización, aparecen pequeños cristales de KNO3 después agitar el contenido del tubo num. 2 hasta que comience a cristalizar; leer y anotar la temperatura de cristalización. En forma similar, podemos determinar la temperatura de cristalizaron del KNO3 en los tubos núm. 3 y 4
RESULTADOS Y ANÀLISIS Datos obtenidos experimentalmente:
# tubo s 1 2 3 4
gr KNO3/1 mL H2O
gr Temperatura KNO3/100ml de H2O cristalización 2.0 200 59 1.5 150 42 1.2 120 35 1.0 100 30 Luego, la gráfica es la siguiente:
Curva de solubilidad del HNO3 250 200 150 gr KNO3 /100gr H2O
100 50 0 0
50
10 0
De la gráfica podemos ver que a medida que aumentamos la cantidad de sal en agua, la temperatura de cristalización aumenta también, dicho crecimiento es exponencial.
CONCLUSIONES
La solubilidad del KNO3 aumenta con la temperatura de forma exponencial. Según la termodinámica, podemos decir que la
disolución del KNO3 es exotérmico
La mayoría de las sales inorgánica aumentan la solubilidad al aumentar la temperatura, exceptuando el cloruro de sodio Las curvad de solubilidad ayudan a la separación de purificaciones de fases, así como la elección del solvente que genera mayor solubilidad de una sustancia a cierta temperatura, así como la identificación del estas.
BIBLIOGRAFÍA • ATKINS P. "Fisicoquímica" 2da. Edición. Ed. Fondo Educativo Interamericano, México, 1986 • http://www.educared.net/aprende/ anavegar4/comunes/premiados/D/627/sul ubilidad/CONCEPTO.HTM • CHANG, R. Química. 7ª edición. Editorial Mc Graw Hill. México. 2002.
