Equilibrio De Distribucion

Laboratorio 9.
Equilibrio de distribución de un soluto en solventes
inmiscibles
Objetivo
Determinar el coeficiente de distribución de ácido acético en el

sistema

agua/cloroformo y agua/éter. Además, se determinará la eficiencia de extracción
y el número de moléculas del soluto que se asocia a la fase orgánica.

Introducción
Si suponemos que dos solventes A y B son parcialmentemiscibles a
temperatura T y forman las fases α (una solución diluida de B en el solvente A) y
β (una solución diluida de A en el solvente B) cuando se agitan a la temperatura
T. Si adicionamos el soluto i al sistema, este se distribuirá entre ambas fases,
así se satisface la siguiente condición de equilibrio:
Potencial químico del soluto i en fase acuosa (µ iα )=Potencial químico de i en faseorgánica (µ iβ )

µ iα = µ iβ

( 9-1)

Los potenciales químicos se pueden expresar en términos de concentraciones
molares como sigue:
 γ c ,i ci 
0
c 

µi = µ 0c ,i + RT ln 
Donde:
γ = coeficiente de actividad de la especie
µα,oi=potencial químico estándar

1

( 9-2)

Ci =concentración de I en la fase α.

Como los potenciales químicos son iguales en ambas fases, de acuerdoa la
ecuación ( 9-2), la ecuación (9-1) se puede escribir como:

µ

0,α

 γ α c ,i cα i
c ,i + RT ln 
 c0



 γ β c ,i c β i
0, β
 = µ c ,i + RT ln 

 c0








( 9-3)

La ecuación (3) se convierte en,
 γ α c ,i cα i 
 ( µ 0,α c ,i − µ 0,β c ,i ) 
ln  β β  = − 

RT


 γ c ,i c i 
K AB ,i

La cantidad K AB ,i ≡

β
  ( µ 0,α c,i − µ 0, β c ,i )  
c β i γ c ,i
≡ α = α exp  − 



c i γ c ,i
RT





cβ i
cα i

( 9-4)

( 9-5)

( 9-6)

es el coeficiente de partición (o coeficiente de distribución) para el soluto i en el
solvente A y B.
K AB ,i no es exactamente igual a la relación de las solubilidades de i en A y B,

porque las fases α y β no son puramente A o puramente B. Elexponencial en la
ecuación ( 9-5) es una función de T y débilmente una función de P.
Como las cantidades de i en las fases α y β cambian, la relación de los
coeficientes de actividad en la ecuación (9-5) cambian, y las concentraciones de
B en la fase α y A en la fase β también cambian. Por lo tanto K AB ,i depende de
cuanta cantidad de i se añade al sistema y no es verdaderamente constante
cuandola temperatura y la presión están fijas, a menos que α y β
idealmente soluciones diluidas.

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sean

El coeficiente de distribución, Kc, como:
Kc =

ci , β

(6)

ci ,α

log KC = log C iβ – n log Ciα

( 9-7)

( 9-8)

Si se estudia la distribución de un soluto A entre una fase orgánica β y una fase
acuosa α, el soluto se asociará para formar un n-monómero en la fase orgánicade acuerdo a la reacción:
nA ←→ An
Puede ser demostrado de la misma manera que para cualquier mezcla:
KC ≡

cβ i

(c )
α

n

i

Si la asociación no es completa, el valor de n no será un entero y puede variar
como función de la concentración. Y se puede asumir de estas relaciones de la
Ley de Distribución que es más eficiente hacer varias extracciones con menos
volumen, que unasola extracción con el volumen total utilizado para las
extracciones “pequeñas”. Si se estudia la distribución de un soluto A entre una
fase orgánica β y una fase acuosa α, el soluto se asociará para formar un nmonómero en la fase orgánica de acuerdo a la reacción:
nA ←→ An

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Puede ser demostrado de la misma manera que para cualquier mezcla:
KC ≡

cβ i

(c )
α

n

i

Si laasociación no es completa, el valor de n no será un entero y puede variar
como función de la concentración. Y se puede asumir de estas relaciones de la
Ley de Distribución que es más eficiente hacer varias extracciones con menos
volumen, que una sola extracción con el volumen total utilizado para las
extracciones “pequeñas”.

Procedimiento
1. Estandarización de NaOH 0.5 M HCL estandarizado...