CONSTANTE DE EQUILIBRIO. DISOLUCIÓN DEL KNO3

CONSTANTE DE EQUILIBRIO. DISOLUCIÓN DEL KNO3.

OBJETIVO:

Estudiar el equilibrio de una reacción de disolución para determinar las propiedades termodinámicas asociadas a ésta.

OBJETIVOS PARTICULARES

a) Determinar la solubilidad del KNO3 a diferentes temperaturas.

b) Determinar la influencia de la temperatura sobre la solubilidad del KNO3 y sobre la constante de equilibrio.

c) Obtener la constante de producto de solubilidad del KNO3.

d) Obtener la constante de equilibrio de disolución del KNO3.

e) Obtener las propiedades termodinámicas G°, H° y S° para la reacción de disociación del KNO3 .

PROBLEMA:

Determinar el valor de la constante de equilibrio para la disolución del KNO3 en el intervalo de temperatura de 60 a 20°C. Calcular el valor de G°, H° y S° a estas mismas condiciones.

REACTIVOS Y MATERIALES.

4 g de KNO3 (R.A.)

Agua destilada

1 Probeta graduada de 25 mL con base de plástico.

1 Termómetro digital (-10 a 100°C)

1 Bureta.

1 Soporte.

1 vaso Berzelius

1 resistencia eléctrica de calentamiento.

DISEÑO EXPERIMENTAL.

DATOS, CÁLCULOS Y RESULTADOS:

1. Registrar los datos experimentales de temperatura y volumen total de la solución en la tabla .

2. Calcular el número de moles del KNO3.

Masa de KNO₃ = 4g Presión atmosférica en CDMX= 530.8 mmHg ó 0.6984atm

TABLA:Datos experimentales.

n(KNO₃)

Vol de agua agregado

Vol. total de Soluciòn (mL)

Temperatura (ºC)

Temperatura (K)

0.03956

3

5.2

64.5

337.65

0.03956

1

6.2

56.2

329.35

0.03956

1

7.2

46.5

319.65

0.03956

1

8.1

39.2

312.35

0.03956

1

9.1

34.3

307.45

0.03956

1

10.2

30.8

303.95

Algoritmo de cálculo:

a) Explicar cómo se calcula la constante de equilibrio de la disolución de KNO3.

KNO3(s) → K+(ac) + NO3-(ac)

Ks= [K+][NO3-] Como tienen las mismas concentraciones lo cambiamos por S

Ks= [S][S] y por leyes de los exponentes queda:

Ks= S² Donde tendrá unidades de concentración molar (mol/L)

b) Escribir la relación de la constante de equilibrio de la disolución del KNO3 con la energía de Gibbs.

c) Escribir la relación de la constante de equilibrio con la entalpía y entropía de reacción.

Cálculos.

Con los valores experimentales obtenidos en la tabla.

a) Calcular la concentración de los iones (solubilidad) para cada evento.

[K+ ] = [NO3 - ] =s.

b) Calcular la constante de equilibrio “Ks”.

c) Calcular G° a partir de la constante de equilibrio para cada temperatura.

d) Calcular S° a partir de los valores de G° obtenido para cada evento.

TABLA:Cálculo de propiedades.

Vol. total de Soluciòn(mL)

Temperatura (K)

1/T (K-¹)

Solubilidad "s" (mol/L)

Ks

lnKs

ΔG (J/mol)

ΔS (J/molK)

5.2

337.65

0.00296

7.6084

57.8876

4.0585

-11393.7645

138.3497

6.2

329.35

0.00304

6.3812

40.7201

3.7067

-10150.3789

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