equilibrio quimico heterogeneo practico 11

Universidad de Concepción
Facultad de Ciencias Químicas
Departamento de Físico-Química







TRABAJO PRÁCTICO N°11





























1. Resumen
El objetivo del práctico fue estudiar el equilibrio de disociación del carbamato de amonio con respecto a la siguiente ecuación:

determinar su constante de equilibrio y con ésta, calcular la variación de energía libre de Gibbs, entropía yentalpía. Para esto se registró la presión, utilizando la unidad Xplorer GLX Pasco, a medida que se iba aumentando la temperatura de un sistema de equilibrio químico heterogéneo, en el cual se tenía un matraz con el carbamato de amonio conectado al equipo y sumergido en agua. Una vez realizado el experimento, se obtuvo el a las distintas temperaturas, se confeccionó un gráfico a partir del cualcalculamos el de la reacción obteniendo un valor de 150,54 y el , con los cuales se calculó el valor de resultando 25,198 y 420,61 respectivamente. Finalmente al calcular la variación de energía libre de Gibbs, entropía y entalpía del carbamato de amonio, con los valores de tablas termodinámicas, se obtuvieron los valores , y , con errores relativos del 1,33% para la entalpía, 1,07% parala energía libre de Gibbs y finalmente un 34,07% para la entropía.
2. Parte experimental
2.1 Metodología
Materiales
Se utilizó un baño termostático, un termómetro, una red de vacío, un manómetro de cero, un matraz Erlenmeyer de cuello esmerilado, carbamato de amonio seco, la unidad Xplorer GLX Pasco y un sensor químico.
Procedimiento
En primer lugar se agregó carbamato de amonio seco al matrazErlenmeyer, hasta dejar una delgada capa de sólido en el matraz. Luego se engrasó el cuello del matraz y posteriormente se conectó al equipo y se sumergió en el termostato. Se registró la presión atmosférica del Pasco y se realizó el máximo vació registrando también la presión en estas condiciones. Luego se igualaron los dos niveles del manómetro alcanzando el equilibrio y se registró la nuevapresión a la cual ocurrió dicho equilibro. La temperatura del baño se fue elevando de 5 en 5 grados Celsius, cuidando no sobrepasar los 40°C y en cada vez se fue registrando la presión. Luego se llevó el sistema a la presión atmosférica para poder finalmente retirar el matraz y concluir el experimento. Después se elaboró el gráfico y se realizaron los cálculos correspondientes para realizar lasdiscusiones y conclusiones.


2.2 Datos experimentales
Tabla N°1: Valores de condiciones y datos experimentales.
Presión atmosférica Pasco
1,007
Presión al máximo vacío Pasco
-0,006
Presión barométrica leída
76,51
Factores de corrección
T \ P
760 mmHg
780 mmHg

20°C
2,48
2,54
Temperatura ambiente
19,5
Sal
Carbamato de amonio seco

Tabla N°2: Valores de temperaturas y presiones medidas.
Número de ladeterminación
Temperatura
Valor de la presión
1
19
0,040
2
24
0,058
3
29
0,082
4
34
0,120
5
39
0,156

2.3 Datos bibliográficos
Tabla N°3: Conversiones de presión y temperatura, y datos de tablas termodinámicas.
Conversión de temperatura Celsius a Kelvin
T (K) = T (°C) + 273,15
Conversión de presiones
1atm = 76 cmHg = 760 mmHg
Sustancia




-645,1
-448,1
133,5

-46,3
-16,6
193

-393,5
-394,4
213,63. Resultados

3.1 Marco teórico
El carbamato de amonio es una sal inorgánica, utilizada como fertilizante, que a temperaturas inferiores a los 130°C presenta un equilibrio heterogéneo, ya que es un equilibrio de dos fases, en este caso sólida y gaseosa. Podemos apreciar esto en la ecuación que representa su equilibrio
La constante del equilibrio, queda determinada por la relación .
Por otrolado la presión total es; y por estequiometria , por lo tanto; y finalmente al calcular con estos valores resulta:

Para calcular la entalpía de la reacción, se elabora un gráfico de , que tendrá por ecuación , la cual equivale a la ecuación de una recta y=mx+n, por lo tanto , y desde ahí calculamos la entalpía.
Ya teniendo los valores de la constante de equilibrio y de la entalpía, podemos...