Fisicoquimica 2

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Universidad de Chile
Facultad de Ciencias.
Depto. de Química
Carrera de Química Ambiental.

Informe de Laboratorio nº 5- Fisicoquímica II 2009

Un experimento simple de cinética química.

Profesor : Juan Sebastián Gómez.

Fecha de entrega

del práctico : 24-Junio-2009

Resumen

En este informe se reúnen los datos experimentalesobtenidos en el laboratorio nº 5, el cual consistió en la medición del potencial de una pila a 3 diferentes temperaturas (0, 20 y 70 ºC), graficando estos datos se obtuvo el potencial de celda Eº= 0,545 V. Luego se calculo la energía libre de reacción de Gibbs ∆Gº, la entropía ∆Sº y la entalpía ∆Hº, los valores obtenidos fueron ∆Gº = -21,54 Kcal/mol l, ∆Sº=12,95 cal /mol ºC y ∆Hº= -17,47 Kcal/molIntroducción

Toda reacción química puede ser medida bajo el mismo parámetro: el tiempo, podemos estudiar cuanto demora en realizarse, en cuanto tiempo tendremos un 50% de producto, etc. Cuando hablamos de cambios en el tiempo podemos también incluir el término velocidad de reacción (v), la cual se relaciona con la constante de velocidad (k) propia para cada reacción química.El área de laquímica que se encarga de estos estudios es la cinética química.
Sabemos que una reacción ocurrirá más o menos rápido dependiendo de las concentraciones usadas de reactantes, la temperatura a la cual trabajemos y si usamos o no un catalizador.
Para obtener valiosa información de un proceso químico necesitamos antes mirar la reacción que está ocurriendo, por ejemplo para una reacción del tipo:
R -->P, donde R es el reactante y P el producto, podemos decir varias cosas.
1º El reactante se está descomponiendo a producto P.
2º La reacción avanza a medida que el reactante pasa a producto:
v = -dR (1)
dt

Para estimar el error de nuestros resultados utilizaremos la siguiente fórmula:

Estimación del error : Valor teórico – Valor experimental x 100%(6)
Valor teórico

Objetivos:
- Determinar funciones termodinámicas a partir de la medición de diferencia de potencial de celda.

Procedimientos

Materiales:
- 3 tubos de ensayo de 50 mL.
- 2 puentes salinos.
- Vaso de precipitado de 600 mL.
- Solución de CuSO4 0,5 M
-Solución de Pb(NO3)2 0,5 M
- Solución electrolítica de Pb(NO3)2 y KNO3
- Placa de plomo.
- Placa de cobre.
- Agua
- Voltímetro.
- Mechero

El procedimiento experimental en el laboratorio fue el siguiente:

Se construyeron las semi-celdas que formaran la pila, utilizando 30 mL de CuSO4 y Pb (NO3)2 en dos tubos de50 mL. En el tercer tubo se agrega 30 mL de la solución electrolítica (Pb (NO3)2 y KNO3).

Los tres tubos se unen mediante los puentes salinos, de tal forma que un puente salino une la solución de Pb (NO3)2 con la solución electrolítica y el otro puente salino en la solución de CuSO4 con la solución de Pb (NO3)2 y KNO3. Por lo tanto la solución electrolítica es la que queda al centro en elmontaje. Posteriormente los tres tubos unidos se colocan en un vaso de precipitados con agua (esta debe cubrir las soluciones que se encuentran en los tubos).

En los tubos de CuSO4 y Pb (NO3)2 se ubican los electrodos correspondientes (placa de cobre y placa de plomo respectivamente) y se unen con los terminales del voltímetro, lo que permitirá medir la diferencia de potencial. Lamedición se realiza a 20ºC y luego se calienta con el mechero el vaso que contiene la pila hasta las 70 ºC, donde se vuelve a realizar medición del potencial. Por ultimo, el agua debe ser enfriada hasta aproximadamente los 0ºC registrando la diferencia de potencial.

1. Datos experimentales

Tabla I. Datos obtenidos en el laboratorio.

Análisis de datos

Para comenzar con nuestros...