Calor de disolución del ácido benzóico

CALOR DE DISOLUCIÓN DEL ÁCIDO BENZÓICO ~

OBJETIVO:

El objeto de este experimento es determinar el calor de disolución de un ácido orgánico midiendo su solubilidad a

dos temperaturas distintas y aplicando la ecuación de Van't Hoff a los datos obtenidos.

FUNDAMENTO:

Como la solubilidad de una sustancia es un caso especial de la constante de equilibrio, es aplicable la ecuación de

Van't Hoff. Esta ecuación, aplicada a la solubilidad, se puede expresar de las dos formas siguientes:

kte

RT

H

lnX +

∆

= − o también ⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

−

∆

=

T

1

T'

1

R

H

X'

X

ln

en donde X y X' son las solubilidades en unidades de fracción molar a las temperaturas T y T', AH es el calor de disolución

medio en el intervalo de temperaturas usado y R es la constante de los gases.

El calor de disolución calculado de este modo es aproximadamente el calor medio de disolución en el intervalo de

temperaturas estudiado, y es el calor de disolución a la concentración de saturación. El valor obtenido puede ser algo

distinto del valor para una disolución más diluida.

En este experimento el alumno medirá la solubilidad del ácido benzoico en agua a 25 °C (298 K, o mejor, la

temperatura ambiente existente en ese momento en el laboratorio) y a 40 °C (313 K).

APARATOS Y PRODUCTOS:

Baños termostatados a 40 °C, termómetro de 0 a 110 °C, vidrio de reloj, pipeta de 10 ml, pipeta de 25 ml, dos matraces

Erlenmeyer de 250 ml, bureta con soporte y pinzas, dos erlenmeyers para titulación, probeta de 100 ml, embudo y aro, dos

vasos de precipitado de 250 ml, fenolftaleína, hidróxido sódico y ácido benzoico.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:

Preparación de 200 mL de NaOH 0.05 M.

La disolución la prepararemos a partir de hidróxido sódico 1 M, para ello calcularemos el volumen que habrá que

tomar de esta última disolución para preparar la disolución deseada. .

Cálculo de la solubilidad del ácido benzoico a 25°C (temperatura ambiente). Se pesan aproximadamente 0.8 g de ácido

benzoico y se introducen en un matraz erlenmeyer añadiéndole posteriormente 100 mL de H2

O. El erlenmeyer se calienta

hasta completa disolución. Observamos que el sólido que en un principio no se disolvió en el agua a temperatura ambiente,

conforme aumentamos la temperatura se va disolviendo.

A continuación cogemos el erlenmeyer y lo enfriamos con un chorro de agua fría hasta 30-35 °C

aproximadamente. Una vez se ha alcanzado esta temperatura se deja el erlenmeyer a temperatura ambiente hasta que se

alcance el equilibrio térmico a 25 °C (temperatura ambiente). En estos momentos tendremos una disolución saturada de

ácido benzoico a 25 °C.

Una vez alcanzado el equilibrio térmico, se procede separando el precipitado de la disolución por filtración con

papel de filtro. Se pesan unos 25 mL del filtrado (disolución saturada) y se valoran con NaOH 0.05 M utilizando como

indicador la fenolftaleína. El proceso se repite una segunda vez.

Cálculo de la solubilidad del ácido benzoico a 40°C (313 K). Se pesan aproximadamente 2 g de ácido benzoico

y se introducen en un matraz erlenmeyer añadiéndole posteriormente 100 mL de H2

O. El erlenmeyer se calienta hasta

completa disolución.

Al igual que antes, cogemos el erlenmeyer y lo enfríamos con un chorro de agua fría hasta 50-55 °C

aproximadamente. Una vez se ha alcanzado esta temperatura

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