Solubilidad

UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA

FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS Y NATURALES

DEPARTAMENTO DE QUÍMICA

Laboratorio de Cinética y Equilibrio (CNQ-181)

Grupo 03

Disolución del hidróxido de calcio en agua. Solubilidad molar y análisis termodinámico

María Alejandra Marín López

Esteban Carvajal López

Profesora: María Consuelo Pinilla B.

Medellín, 19 de septiembre de 2011

OBJETIVOS:

Aplicar la titulación acido-base para determinar la solubilidad molar, S_M del Ca〖(OH)〗_2 en agua.

Verificar la variación de S_M con el cambio de temperatura.

Correlacionar la magnitud de la constante de equilibrio termodinámica K_ps, con el grado de espontaneidad (cambio de la energía libre de Gibbs, ΔG) de la disolución del Ca〖(OH)〗_(2 (s)).

Definir la importancia relativa de cada una de las “fuerzas impulsoras” de las reacciones químicas (ΔH, ΔS, T) en la disolución del Ca〖(OH)〗_(2 (s)).

FUNDAMENTO TEORICO:

DATOS:

Molaridad del acido clorhídrico (HCl) = 0.0397 M

TABLA 1

T (c°) Acido desplazado (mL)

Temperatura ambiente. 24

Temperatura alta. 56

CÁLCULOS:

SM= 1/2 [OH-] → 1/2 (Va.Ma)/Vb

T. amb.= 1/2.(27,5 ml .0,0397mol)/(25 ml)= 0,02163 (se repite también para la temperatura de 56ºC)

SM1= 0,02163 mol

SM2= 0,01329 mol

Kps= 4(SM)3

T. amb. = 4x (0,02163 mol)3= 4,0479x10-5 (se repite también para la temperatura de 56ºC)

Kps1= 4,0479x10-5 mol

Kps2=9,3893x10-6 mol

ΔG = -R.T.ln Kps. Mol

ΔG T.amb.= -(8,314x10-3 Kj.K-.mol-) 298ºK x Ln(4,0479x10-5)

= 25,1026 Kj (se repite también para la temperatura de 56ºC)

ΔG1=25,1026 Kj

ΔG2=31,6637 Kj

ΔS= 8,34x10-3

ΔHº= ΔG1 + T1 x ΔS

ΔHº=25102,6 Kj + 298ºK x 8,34x10-3

= 2,698 Kj x K x mol (se repite también para la temperatura de 56ºC)

ΔHº1=2,698 Kj x K x mol

ΔHº2=3,0079 Kj x K x mol

RESULTADOS:

TABLA 2

S_M

(mol) K_ps

(mol) ΔG°

(KJ ΔH°

(KJ.K.MOL) ΔS°

(mol)

ANALISIS DE RESULTADOS:

Entendemos que en un proceso endotérmico se necesita calor para que la reacción se dé y el signo sería positivo; además que en un proceso exotérmico se libera calor y el signo sería negativo, en este caso, nuestra reacción tuvo un comportamiento endotérmico como se puede observar en la tabla 2.

Cuando realizamos una reacción química siempre se espera que esta sea espontanea, es decir que no requiera de ningún factor externo para lograr que se dé. Es importante analizar la magnitud de ΔG° debido a que si este nos da negativo la reacción es espontanea y por lo tanto ΔS° sería positivo, lo cual significa que aumenta el desorden en la reacción y las colisiones de las moléculas, permitiendo así que la reacción sea más rápida y favorable.

Al añadir iones OH aumenta en pH, el equilibrio se desplaza hacia la izquierda y disminuye

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