CALOR DE SOLUCIÓN – MÉTODO DE LA SOLUBILIDAD

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CALOR DE SOLUCIÓN – MÉTODO DE LA SOLUBILIDAD

OBJETIVO Determinar la entalpía de solución empleando el método de la solubilidad

1. FUNDAMENTO TEÓRICO

La solubilidad implica alcanzar el punto de saturación o equilibrio en el límite de solubilidad a una temperatura determinada. Si en un intervalo de temperaturas no cambia mucho la entalpía, se puede aplicar la ecuación de Van’t Hoff, la cual, midiendo la solubilidad a distintas temperaturas, permite calcular la entalpía de solución.

                                                                        [pic 6]                                                                         (1)

donde S es la solubilidad, C es una constante de integración, T es la temperatura en Kelvin, R es la constante universal de los gases y ΔH es la entalpía o calor de solución.

La integral definida entre estados 1 y 2 (similar a la presión de vapor o constante de equilibrio) es:

                                                                      [pic 7]                                                                    (2)

Es adecuado trabajar a temperaturas estrechas, por ejemplo: 25, 30 y 35 °C.

1. TÉCNICA EXPERIMENTAL

3.1 MATERIALES, REACTIVOS, EQUIPOS

Materiales: fiola de 500 mL, pipeta de 5 mL, 3 pesafiltros, 6 erlenmeyers de 250 ´0 300 mL para titulaciones, bureta de 50 mL y otros materiales comunes.

Reactivos: ácido oxálico, agua destilada, hidróxido de sodio, indicador fenolftaléina. Se prepara 500 mL de NaOH 0,3 N.

Equipo: ultratermostato, balanza analítica.

3.2 PROCEDIMIENTO

En un Erlenmeyer sobre 150 ó 200 mL de agua se añade suficiente ácido oxálico a 50 °C como para preparar una solución saturada. Luego, se lleva al baño isotérmico a 35 °C. Se observará que el enfriamiento desde 50 °C, producirá precipitación del ácido oxálico. Se agita y se mantiene unos 15 minutos para asegurar buena solubilidad. Con la pipeta de 5 mL provista de un filtro en la punta, se toma unos 3 mL de solución y se pasa rápidamente a un pesafiltro previamente tarado, se pesa en la balanza analítica. Por diferencia de masas, se conoce la masa de la solución. Todo el contenido del pesafiltro se pasa a un Erlenmeyer de 250 mL, lavando con agua destilada y agregando el líquido de lavado al Erlenmeyer. Paso

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seguido, se añade gotas de fenolftaleína a la solución y se titula con NaOH 0,3 N. Se repite el procedimiento a la temperatura de 30 °C y a 25 °C.

1. DATOS EXPERIMENTALES

En primer lugar se calcula la concentración de ácido oxálico en los 3mL de muestra tomada de la solución saturada. Así se puede determinar la masa de ácido oxálico y la masa de agua en la solución y expresar como solubilidad, S.

De acuerdo a la ecuación (1), que es una línea recta obtenida de la  grafica ln S frente a 1/T. La entalpía, ΔH, se obtiene de la pendiente negativa (-m) igual a -ΔH/R . Por tanto:

                                                                                ∆𝐻 = 𝑚𝑅                                                            (3)

[las unidades de m es K(Kelvin) y de R son J/mol K, de manera que las unidades de 𝛥𝐻 resulta en J ó cal por mol]

1. CALCULOS Y CONCLUSIONES

1° Se debe de preparar 500Ml NaOH 0,3N. ¿Cómo procede?

Peso molecular de NaOH, M=40g/mol, molaridad =normalidad

40g __ 100ml __ 1N

20g __ 500ml __ 1N

   X     __ 500ml __ 0,3N

X=  6 gramos

Procedimiento:

1. En el baño a 35 °C se mantiene unos 15 minutos agitando o moviendo el matraz y pipetear 3ml de solución, se pesa en balanza analítica para saber la masa de la solución se vierte a un matraz para titular con NaOH 0,3N.

Se gasto 30ml de base.

1. Se repite a 30 °C donde el gasto de base es 23 ml.

Resumiendo, la información:

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