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Escuela de Ingeniería Química

Facultad de Ingeniería

Universidad de los Andes – Mérida



PRACTICA N( 6

LABORATORIO DE FISICOQUIMICA
EQUILIBRIO HOMOGENEO

Sistema etanol-ácido acético-agua-acetato de etilo


OBJETIVO

El objetivo de este experimento es determinar la constante de equilibrio de la reacción:CH3COOH + C2H50H [pic] CH3COOC2HS + H2O

por análisis químico de la mezcla de equilibrio.


INTRODUCCION TEORICA

Para la reacción hipotética general:

αA+βB [pic][pic](C+(D

donde A, B, C y D son especies químicas y α, β, ( y ( son coeficientes estequiométricos, la constante de equilibrio viene dada por la expresión:

[pic](1)
Si consideramos una reacción que tenga lugar enteramente en fase líquida, y si hacemos la suposición de que las actividades son iguales a las concentraciones, esta expresión se puede escribir como:


[pic] [pic](2)

Los corchetes indican que las distintas concentraciones se expresan en moles por litro, y el subíndice c en Kc indica que se han suprimido explícitamente los coeficientes de actividad de la expresión de K. En la reacción de esterificación que se desea estudiar se cumple que α = β = ( = ( = 1 , por lo que:


[pic] (3)donde nAA, nEt, nE y nW representan el número de moles de ácido, alcohol, éster y agua en cualquier mezcla en equilibrio de volumen total V. Como los volúmenes se compensan, no es necesario determinar el volumen de la mezcla de

El procedimiento general para determinar el valor de una constante de equilibrio por análisis químico, es el siguiente: Se preparan una serie de mezclas quecontengan distintas cantidades de los reactivos y de los productos, algunas con exceso de los reactivos y otras con exceso de los productos. De este modo, el equilibrio se aproximará por las dos partes al estado de equilibrio.

El cambio de Kc con la temperatura está dado por la expresión:



[pic](4)

Para la reacción estudiada del calor del calor de reacción [pic] se aproxima a cero, por lo que Kc es casi independiente equilibrio.de la temperatura. No es necesario, pues, estudiar la reacción a temperatura rigurosamente constante.

El tiempo necesario para que se establezca el equilibrio se acorta si se utiliza ácido clorhídrico comocatalizador. Sin embargo, la adición de ácido clorhídrico altera la naturaleza del medio de reacción, y se afecta el valor de la constante de equilibrio. En general, las constantes de equilibrio halladas en disoluciones ácidas son mayores que el valor 4,0 hallado cuando se utiliza agua como disolvente.



APARATOS Y PRODUCTOS

Balanza analítica; pipetas de 1, 2 y 5 ml; nueve erlenmeyer de 50 ml.de boca estrecha y con tapón de vidrio; buretas, matraces, soporte y pinzas; ácido acético glacial; etanol absoluto; acetato de etilo; ácido clorhídrico 3N; hidróxido sódico 0,5N; indicador de fenolftaleina.


PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Determinar la densidad de la solución de HCl 3N pesando con precisión 10 ml de la misma, medidos con pipeta volumétrica. Las densidades de los compuestospueden determinarse experimentalmente o en algún manual a partir de la temperatura de trabajo. Seguidamente, preparar las mezclas sugeridas en la tabla 1. Pipetear las cantidades que se indican a los frascos de 50 cc., con tapón de vidrio y taparlas inmediatamente, asegurándose de que cierren bien. Determinar cuántos gramos de cada sustancia se introdujeron en cada frasco inicialmente, haciendo...