SOLUBILIDAD DEL ÁCIDO BENZOICO Y DETERMINACIÓN DE SU CALOR EN SOLUCION

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

UNIVERSIDAD DEL ZULIA

FACULTAD EXPERIEMENTAL DE CIENCIAS

DEPARTAMENTO DE QUÍMICA

UNIDAD ACEDEMICA DE FISICOQUIMICA

[pic 1]

SOLUBILIDAD DEL ÁCIDO BENZOICO Y DETERMINACIÓN DE SU CALOR EN SOLUCION

                                                                                                 Presentado por:

                                                                                                    Br: Marielys Diaz

                                                                                              CI: 23447904

Maracaibo, junio de 2016

RESUMEN

En la experiencia práctica se determinó la solubilidad del acido benzoico y su calor de solución, esto se logro titulando varias alícuotas de una solución acuosa de acido benzoico a diferentes temperaturas con una disolución de hidróxido de sodio a 0,2M previamente valorada con BAP, obteniendo así la variación de la solubilidad del acido benzoico que nos permite determinar su calor de  solución el cual fue de ΔH: 18103.48  de acuerdo con esto el proceso es de naturaleza endotérmica, el % de error fue muy alto de un -100% para la estandarización del hidróxido de sodio, esto se pudo deber a la dudosa procedencia de la solución .

INTRODUCCIÓN

La solubilidad es una medida de la capacidad de una determinada sustancia para disolverse en otra. Puede expresarse en moles por litro, en gramos por litro, o en porcentaje de soluto. El método más empleado para hacer que el soluto se disuelva en diferentes tipos de soluciones es calentar la muestra. La solubilidad de la mayor parte de los solutos sólidos en agua aumenta al incrementarse la temperatura de la disolución, se dice que en la mayor parte de los solutos ya que existen excepciones a esta regla, sin embargo no hay una demostración clara de relación entre el signo de la variación de la entalpía de solución y la variación de la solubilidad con la temperatura.(1)

El acido benzoico es utilizado como un conservante para mantener los alimentos a un pH acido y protegerlos contra el moho y fermentaciones indeseadas, este presenta forma de lentejuelas cristalinas y brillantes, en su estado más puro es inodoro, cuando se calienta se derrite y exhalan vapores que incitan a la tos, si se inflama arde como una llama muy resplandeciente y fuliginosa.

 Es poco soluble en agua fría y se disuelve en mayor proporción en agua caliente
Este forma con la mayor parte de las bases fuertes, sales solubles. Como es el caso con el NaOH esta base fuerte al disolverse desprende gran cantidad de calor el cual favorece a la creación de una sal realmente soluble, este será el agente titulante el cual arrojara una serie de datos siendo estos indispensables para realizar el cálculo de el calor de dilución del acido benzoico.(3)

La reacción Involucrada es:

C6H5COOH + NaOH   ↔  C6H5COO-Na + H2O

El ∆H se refiere a la magnitud termodinámica cuya discrepancia expresa una medida de la cantidad de energía que un sistema puede intercambiar con su entorno, está representada con laecuación de Van´t Hoff que resulta al aplicar la relación de Gibbs-Helmholtz a la constante de equilibrio que expresa su dependencia con la temperatura:

d Ln (s)dT= -∆HRT2

Siendo S la solubilidad del compuesto a estudiar, T la temperatura a convenir y ∆ H el calor de solución. (2)

Los objetivos para esta práctica son determinar la solubilidad del ácido benzoico como una función de la temperatura; evaluar a partir de una gráfica (lnS vs 1/T) el calor de disolución (ΔH); identificar la naturaleza exotérmica o endotérmica del proceso.

PARTE EXPERIMENTAL

Primeramente se armó un baño termotatizado y se controló la temperatura inicialmente a 70 °C. Se tomaron 500 mL de agua destilada en un vaso de precipitado, que posteriormente se colocó en la plancha de calentamiento hasta hervir. Se pesaron 4 gramos de cido benzoico y se disolvieron en 250 mL de agua destilada hervida previamente, utilizando un erlenmeyer de 500 mL. Luego se llevó la solución al termostato y se esperó a que se estabilizara la temperatura a la del baño. Se tomaron 3 alícuotas de 10 mL de la solución madre para luego titularlas con una solución de 0.2M de hidróxido de sodio (NaOH, que fue previamente valorado con 0,2 g de biftalato de potasio aproximadamente), se utilizó la fenolftaleína como indicador y se anotó el volumen gastado de NaOH en cada caso. Por último se repitió el proceso descrito anteriormente a temperaturas, 60, 50, 40, y 30 °C.[pic 2]

 RESULTADOS Y DISCUSIÓN 

Para la estandarización del hidróxido de sodio NaOH 0,1 M se utilizó la siguiente fórmula:

                               (1)[pic 3]

Según los datos obtenidos de la tabla 1 de la valoración con 0.2088 g de BAP y promediando los resultados expuestos se puede decir que la concentración de NaOH es de 0,2M, el doble de la concentración que se debe usar para la experiencia práctica esto ocasiono cambios en los resultados ya que no se apreciaba bien el punto en equivalencia ocasionando desvió en los resultados a obtener.

Para obtener este desvió con exaptitud se someten los resultados al cálculo de un % de error con la siguiente ecuación:

                           (2)[pic 4]

Sustituimos en la ecuación y obtenemos que:

[pic 5]

Esto quiere decir que el error es relativamente grande incluso inaceptable ya que este puede originar que no se realice bien la práctica y que los resultados no sean fiables, este error se dio gracias a que se utilizo una solución de dudosa procedencia la cual no se encontraba en las condiciones adecuadas para el trabajo practico.

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