Fisicoquimica laboratorio titulaciones

DETERMINACION DE   Ksp ∆G° ∆H° Y ∆S° PARA Ca(OH)2

UNIVERSIDAD PEDAGOGICA Y TECNOLOGICA DE COLOMBIA

INGENIERA AGRONOMICA

FISICOQUIMICA

TUNJA

2019

OBJETIVOS:

• Calcular la solubilidad molar del hidróxido de calcio a temperatura ambiente y de ebullición y analizar el efecto de la temperatura
• Encontrar Ksp a cada temperatura usando el valor promedio de solubilidad y encontrar ∆G° a cada temperatura usando los dos valores de Ksp.

INTRODUCCION

La solubilidad de los hidróxidos se determina fácilmente a través de una titulación con un ácido adecuado (como el HCl). A partir de la solubilidad molar, se puede calcular la constante de equilibrio de solubilidad, Ksp, y a partir de esto se puede determinar el ΔG˚ para la disolución del material. Utilizando los valores de ΔG˚ a dos temperaturas diferentes y observando que los valores de ΔH˚ y ΔS˚ son relativamente invariantes en pequeños rangos de temperatura, los cambios de entalpia y entropía también pueden estimarse. Con el conocimiento de estas constantes, ΔG˚ y Ksp se pueden calcular a cualquier temperatura entre 0 C y 100 C.

La solubilidad de una sustancia iónica en un disolvente se puede considerar como una reacción en la que el sólido se disocia en iones de solución.

En este experimento, se determinará la solubilidad del hidróxido de calcio, como se sugiere en la reacción que se muestra a continuación.

[pic 1]

Una vez que se haya establecido el equilibrio y se haya eliminado el sólido, la concentración de hidróxido se puede determinar fácilmente a través de una titulación ácido / base.

Se utilizará ácido clorhídrico para encontrar la concentración de OH- (ac).

[pic 2]

Tenga en cuenta que la solubilidad molar de Ca (OH) 2 es la mitad de la concentración de OH- encontrada por valoración.

MARCO TEORICO

Determinación de Ksp, ΔG˚, ΔH˚ y ΔS˚

La concentración de ión hidróxido en una solución saturada de Ca (OH) 2 se encuentra por titulación con ácido clorhídrico estandarizado. Como el HCl es un ácido fuerte y H + y OH reaccionan con una estequiometría 1: 1, podemos usar:

[pic 3]

Donde, MHCl y MOH son las molaridades y VHCl y VOH son los volúmenes de las soluciones de ácido e hidróxido, respectivamente. La solubilidad molar de la sal es igual a la mitad de la concentración de ion hidróxido.

La constante de equilibrio, Ksp, para Ca (OH) 2 es:

[pic 4]

Recuerde que la concentración de ión calcio es la mitad de la concentración de ión hidróxido determinada por la titulación. La Energía Libre de Gibbs, ΔG˚, está relacionada con la constante de equilibrio (Ksp) por

[pic 5]

Donde R es la constante de gas ideal (R = 8.3145 J / molK) y T es la temperatura absoluta en Kelvin. Para encontrar los cambios de entalpía (ΔH˚) y entropía (ΔS˚), se usa la siguiente ecuación ΔG˚ = ΔH˚ -TΔS˚ donde T es la temperatura absoluta. Suponemos que ΔH˚ y ΔS˚ no cambian significativamente con la temperatura, lo que generalmente es cierto para este pequeño cambio de temperatura. Usando las energías libres (ΔG˚) encontradas para dos temperaturas diferentes, los valores de ΔH˚ y ΔS˚ se encuentran al resolver dos incógnitas en dos ecuaciones.

MATERIALES

ESTUFA O MECHERO: Un mechero o quemador Bunsen es un instrumento utilizado en los laboratorios científicos para calentar, esterilizar o proceder a la combustión de muestras o reactivos químicos

[pic 6]

BURETA: La bureta se utiliza para emitir cantidades variables de líquido con gran exactitud y precisión. La bureta es un tubo graduado de gran extensión, generalmente construido de vidrio. Posee un diámetro interno uniforme en toda su extensión, esta provista de una llave o adaptadas con una pinza de Mohr, que permite verter líquidos gota a gota.

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