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1/40

EQUILIBRIO QUMICO EN SISTEMA HOMOGNEO EN FASELQUIDA- I

I. OBJETIVOS.

Determinar la constante de equilibrio (K eq.) de una reaccin en fase lquida y

el cambio de energa libre de la reaccin

II. MARCO TERICO.1. DETERMINACIN DE LA CONSTANTE DE EQUILIBRIO

Al conocer las concentraciones de los compuestos que reaccionan, se necesitadeterminar la concentracin de uno de los reactivos o de los productos en equilibrio,con el fin de calcular las concentraciones o las presiones de los otros, basndonosen la ecuacin qumica balanceada. a concentracin de los reactivos se puedecalcular determinando ciertas propiedades fsicas, tales como! la densidad, lapresin, la absorcin de la lu", el ndice de refraccin y no es necesario detener la

reaccin.Relac!" e"#$e %G& 'ca()* +e e"e$,a l)$e e#/"+a$0 la c*"#a"#e +eE23l)$*

E"e$,a l)$e +e la $eacc!".

G =RTlnKp

Kp! constante de equilibrio en funcin de la presin parcial (siendo adimensional)

presion pracial (i )= presion (i )

presiontotal

#oluciones! $ara las soluciones, la constante de equilibrio se define en t%rminos deconcentraciones en lugar de las presiones parciales, luego

G =RTlnKc

Kc=[R ]r [ S ]s

[A ]a [ B ]

b

&ondiciones!

' (*), la reaccin es espontnea ' +, la reaccin esta en equilibrio ' (), la reaccin no e

lnKeq=

G

RT

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2/40

lnKeq= H

RT +

S

R

lnKeq= H

RT +C (-cuacin aplicable a un set de datos)

G$/4ca N & 1! $ara un set de datos

eaccin en fase lquida /omog%nea (reaccin reversible de

esterificacin)

CH3 COOH+C2H5OH CH3COO C2H5+H2O

Ac . acetico etanol acetatode etiloagua

Kc= [ester ]eq.[ agua ]eq.

[ acido acetico ]eq.[ etanol ]eq.(para una temperatura dada )

Kc=

[2/3 ] [2/3 ][1/3 ] [1/3 ]

=4.0

Kc= (molesde ester enequilibrio )(molesde agua enequilibrio)

(moles de Ac . aceticoen equilibrio )(molesdeetanolenequilibrio)

III. RELACION DE MATERIALES 5 REACTIVOS.

MATERIALES

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3/40

$ipeta graduada de 0ml,1ml y 2ml 3rasco con tapas esmerilada de 1+ml (1+) bureta de 10ml -rlenmeyer de 2++ml una de relo4

5arilla de vidrio 3iola $isetas -sptula -mbudo $icmetro

REACTIVOS.

Agua destilada

6cido clor/drico (7&l)

-tanol ( C2H5O

6cido ac%tico (CH3COOH)

Acetato de etilo

IV. 6ROCEDIMIENTO E76ERIMENTAL. Reacc!" e" 4ae l23+a.

CH3 COOH+C2H5OH CH3COO C2H5+H2O

$reparar las siguientes me"clas (vol8menes) de acuerdo a la siguiente

tabla. 5olumen total en cada muestra 2+ ml. (9ncluido los reactantes, productosy catali"ador)

a. -l equilibrio se logra a temperatura ambiente, a:adiendo 7&l como catali"ador yagitando los tubos sellados en forma, diaria durante una semana.

N8

Cl 9N

*l3c!"0

CIDO

CTICO

TANOL

CETATO

DEETILO'STE

R0

GUA

2

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4/40

1

;

?

@

2+

1. $esar el frasco (reactor) con su tapa, seco, limpio y numerado:. A:adir al frasco 0 ml. de 7&l ;, pesar y anotar.9. A:adir a cada frasco reactor, y seg8n la tabla de vol8menes, el volumen

correspondiente del reactivo, pesar y anotar las cantidades de las sustanciasque se van adicionando a cada frasco.

;. Al a:adir los 2+ml. (volumen total) sellar el frasco.

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5/40

.+>

c+*

cl*$+$c*

7&l ;

=

.0

;> 2.2?0

H+$!+* +e

*+*

aB7 .++

Maa +e

$eac#a"#e

2

@.?

5olumen del concentrado =1.

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6/40

+.++

M*le +e

$eac#a"#e

+

.C. Al preparar la solucin de 7&l ;, se /a requerido =1.

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18/40

=10.49 (pr,ctico)

=10.48( te-rico )

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ml sol HClm sol HC# puro=masa del agua

(1 )5.19050.4946g=4.6959g=4695.9mg

(2 )5.22810.4982=4.7299g=4729.9mg

(3 )5.35070.5099=4.8408 g=4840.8mg

(4 )5.12070.4885=4.6322g=4632.2mg

(5 )5.24970.5003=4.7494 g=4749.4mg

(6 )5.30830.5059=4.8024 g=4802.4 mg

(7 )5.23020.4985=4.7317 g=4731.7mg

(8 )5.23020.4984=4.7318 g=4731.8mg

(9 )5.21780.4973=4.7205 g=4720.5mg

(10 )5.29530.5088=4.7865 g=4786.5mg

=. De#e$("a$ la (aa "cale +e ca+a c*(@*"e"#e.a0 Calc3la"+* la (aa +e +e HCl @3$*.

(1 )10.49

100 5190.5=544.43mg

(2 )

10.49

100 5228.1=548.43mg

(3 )

10.49

100 5350.7=561.29mg

(4 )10.49

100 5125.7=537.69mg

(5 )10.49

100 5249.7=550.69mg

(6 )

10.49

100 5308.3=556.84mg

(7 )

10.49

100 5231,2=548.75mg

(8 )10.49

100 5230.2=548.65mg

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20/40

(9 )

10.49

100 5217.8=547.34mg

(10 )

10.49

1005339.1=560.07 mg

a0 Calc3la"+* la (aa "cal #*#al +e a,3a.

m1=4695.9mg+4017.8mg=8713.7mg

m2=4729.9mg+2990.5mg=7720.4 mg

m3=4840.8mg+0mg=4840.8mg

m4=4632.2mg+0mg=4632.2mg

m5=4802.4 mg+0mg=4802.4 mg

m6=4780mg+0mg=4780mg

m7=4731.7mg+0mg=4731.7mg

m8=4731.8mg+0mg=4731.8mg

m9=4720.5mg+0mg=4720.5mg

m10=4786.5mg+1014.4mg=5800.9mg

)0 Calc3la"+* la (aa "cal +e /c+* ac#c*.

m1=0mg

m2=0mg

m3=0mg

m4=2051.2mg

m5=3186.6mg

m6=2131.4mg

m7=3214.5mg

m8=0mg

m9=0mg

m10=2093mg

c0 Calc3la"+* la (aa "cal +el e#a"*l.

m1=0mg

m2=0mg

m3=0mg

m4=4503.6mg

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21/40

m5=4831.1mg

m6=0mg

m7=0mg

m8=1664.0mg

m9=2446.5mg

m10=2907.3mg

+0 Calc3la"+* la (aa "cal +el ace#a#* +e e#l*.

m1=918.8mg

m2=1871.4mg

m3=4498.0mg

m4=0mg

m5=0mg

m6=4806.4mg

m7=5064.6mg

m8=4402.6mg

m9=4185.4mg

m10=3783.5mg

. De#e$("a$ el "(e$* +e (l (*le "cale +e ca+a 3#"ca a,$e,a+aal 4$ac* $eac#*$

RE

ACTOR

N&

CIDOACTICO

N&

ETANOL

N&

ACETATODE ETILO

N&

AGUATOTAL

2 22.1;

7/23/2019 equilibri 6-7

22/40

@ 53.1

0

19.7

4

10;.=? mg

2+ ;

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23/40

EQUILIBRIO QUMICO EN SISTEMA HOMOGNEO EN FASELQUIDA- II

6ROCEDIMIENTO E76ERIMENTAL.

TITULACIN>

$asada la semana, proceder a titular las muestras con aB7 estandari"ado

1. $esar un erlenmeyer limpio y seco. Adicionar una alcuota de 1 ml. De muestra.$esar el erlenmeyer con la alcuota

:. Determinar la masa de la alcuota. Determinar la masa total de cada muestra,restando el 8ltimo peso de cada reactor con todo su contenido menos el pesodel reactor (viale) limpio y seco. A:adir a la muestra 1 ; gotas de fenolftalena

9. Hitular, anotar el volumen de aB7 estandari"ado gastado (titular portriplicado)

;. Determinar el volumen total para neutrali"ar la muestra de 2+ ml.

%!aOH gastado=%!aOH gastado( enalicuota )10ml

alicuota

%!aOH gastado (alicuota )(masa total de10mlmasa dealicuota)

RESULTADOS.

eactor

Ma

a-alc3*#a

%!aOH gastad

Ma

a#*#alM3e#$a'1(l0

%!aOH total

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24/40

2 +.@.;ml 2+.=

>;ml

; +.@;

10

@.1ml @.;1

0

@1ml

< 2.+2

=0

>.@ml 2+.2

=0

>@ml

0 2.1+

1

00ml

2

+

2.++

@

2+.?ml 2+.+

@

2+?ml

O)e$ac!"

#e puede traba4ar con moles o mili moles, ya que la relacin estequiom%trica

es de 2 a 2. As mismo la . -A&

HB

ilimol

es de 7&lestandari"ado

ilimol

es de aB7

estandari"ado

ilimoles de

cido ac%tico enequilibrio (en laneutrali"acin)

2 2;.=0 10

2+ 2;.=0 02.?< ;?.2@

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25/40

C*" l* +a#* +e la @ea+a e a +e#e$("a+* el "(e$* +e (l(*le

"cale +e ca+a 3#a"ca a,$e,a+* al 4$a23#* $eac#*$ '6RIMERA6ARTE0

REACTOR

N& CIDOACTICO

N&ETANOL

N&ACETATODE ETILO

N&AGUATOTAL

2 22.1;

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26/40

FRASCO N81

FRASCO

N8:

FR

ASCO

N89

FR

ASC

O N8;

FRASCO

N8

67,95

121.48

67,95

46.95

186.38

1.06

? 17.55 17.55

54.51

13.53

236.73

3.35

@

12.75

12.75

65.85

6.99

240.93

2.01

AcH ETANOL ESTER AGUA TOTAL INICIAL ;

7/23/2019 equilibri 6-7

29/40

2

+

38.19

73.01

101.25

28.25

276.03

1.05

eactor K eq. G8 2

3.14

0.68Kcal /mol

1

0.13

1.21Kcal/mol

;

5.19 0.98Kcal /mol

1.06

0.03Kcal/mol

?

3.35

0.72Kcal /mol

@

2.01

0.41Kcal /mol

2+

1.05

0.03Kcal/mol

O)#e"e$ el @$*(e+* a$#(#c* +e la c*"#a"#e +e e23l)$* +e la e"e$,al)$e +eeca"+* a23ell* 23e +4e$e" (3c* +e #al @$*(e+*.

promedio 10

I promedio G"610

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTBAL DE

HUAMANGA

FACULTAD: ING. QUMICA METALURGIA

E. F. !: ING. EN INDUSTRIAS ALIMENTARIAS

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30/40

INFORME N"07:EQUILIBRIO QUMICO EN SISTEMAHOMOG$NEO FASE LQUIDA II

ASIGNATURA:FISICOQUMICA

!ROFESOR: ING. SU%RE& ACOSTA' H()*+,

INTEGRANTE:

AALA SALCEDO' H-/

GRU!O DE !R%CTICA: MIERCOLES (7-10 a.m)

CICLO ACAD$MICO: 013 2 II

AYACUCHO 2014

INFORME

1. De#e$("a$ el @$*ce+(e"#* @a$a e#a"+a$a$ la *l3c!" +e NaOH.E@lca$ c!(* +e#e$("a la "*$(al+a+ eac#a +el HCl

a0 a estandari"acin dne la solucin de solucin de aB7

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#e efectu con el cido succnico. $esamos 2g de cido succnico. Disolver en 1+ml de agua destilada. A:adir 1 a ; gotas de fenolftalena. Hitular la muestra con la solucin de aB7 /asta obtener el cambio de ro4o

grosella. Anotar el volumen de aB7 gastado. Determinar la normalidad eEacta de aB7

!!aOH estandari)ado=

milieq . ,c succnico

%!aOH gastado=0.463!

b) a estandari"acin de la solucin de solucin de 7&l Homar 0ml de 7&l preparado con una concentracin aproEimadamente de ; A:adir 1 o ; gotas de fenolftalena. Hitular la muestra con aB7 estandari"ado, /asta un cambio de color a ro4o

grosella. Anotar el volumen gastado de aB7.

!e/acta HCl=!!aOH0%!aOH gastado

% HCltomado=2.59!

:. De#e$("a$ el *l3(e" +e NaOH ,a#a+* e" ca+a alc3*#a e" la (3e#$a

#*#al

uestra

(frasco)

CaB7

gastado(alcuota ml)

VNaOH ,a#a+* '(3e#$a

#*#al (l0 2 0.1ml 01ml 1 >.;ml >;ml ; @.1ml @1ml < >.@ml >@ml 0 2;..+ml 2>+ml ? =.0ml =0ml @ 0.0ml 00ml

2+ 2+.?ml 2+?ml

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!!aOH estandari)ado=0.48!

!e/acta HCl=2.73!

9. De#e$("a$ el "(e$* +e (l(*le +e /c+* ac#c* @$ee"#e e" ele23l)$* @a$a ca+a (3e#$a

! milieq de Ac1 equilibrio=!!aOH estandari)ado!HClestandari)ado 0 %HCl

MUESTRA.

1. ! milieq de Ac1 equilibrio=0.48!52ml2.73!5=11.31

:. ! milieqde Ac1 equilibrio=0.48!73ml2.73!5=21.39

9. ! milieqde Ac1 equilibrio=0.48!92ml2.73!5=30.51

;. ! milieqde Ac1 equilibrio=0.48!79ml2.73!5=24.27

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6cido ac%tico !2 AcH eq=21.39

-tanol !2 etanol eq=21.39

-ster !2 ester eq=21.2421.39=0.15

Agua !2 aguaeq=414.9621.39=393.57

FRASCO N8 9

6cido ac%tico !2 AcH eq=30.51

-tanol !2 etanol eq=30.51

-ster !2 ester eq=51.0530.05=21

Agua !2 aguaeq=260.1430.05=230.09

FRASCO N8 ;

6cido ac%tico 34.2624.27=9.99

-tanol 53.0924.27=28.82

-ster !2 ester eq=24.27

Agua !2 agua eq=249.20+24.27=273.47

FRASCO N8

#e determin la constante de equilibrio de las reacciones en la fase liquida, y

as teniendo un error de (82.25

) donde se puede concluir que este error sedebe a la mala agitacin de la muestra o en la titulacin.

#e determin el cambio de energa libre de gibbs 4en cada reaccin, teniendo

un C error ( 0.72 , es menor que el 2+.+C por lo tanto es aceptable.

K. RECOMENDACIONES>

&umplir con lo que dice la gua agitar E 0minutos durante > das (si no se

cumple esta) se puede tener un C de error mayor, por lo tanto no se reali"a

una prctica buena o adecuada. Hener muc/o cuidado al titular las muestras, ya que el volumen de gasto

determinado influye en los clculos por lo tanto /acer una lectura del volumenen ni bien cambie el color de la muestra.

Anotar bien los datos de la practica =, para obtener buenos resultados.

. BIBLIOGRAFA.

AA 7! &B- O 3P#9&A $AA A# &9-&9A# D- A 59DA O 1DA.

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