practica #3

Índice ----------------------------------------------------------- 1
Objetivo -------------------------------------------------------- 2
Introducción ---------------------------------------------------- 3
Material -------------------------------------------------------- 5
Reactivos ------------------------------------------------------- 5
Procedimiento experimental----------------------------------- 6
Resultados ------------------------------------------------------ 7
Grafica ---------------------------------------------------------- 7
Cálculos --------------------------------------------------------- 8
Cuestionario ---------------------------------------------------- 10
Examen -------------------------------------------------------- 10
Conclusión------------------------------------------------------ 11







Objetivo
El alumno comprenderá los fenómenos termodinámicos de la distribución y dimerización del ácido benzoico que se lleva a cabo en dos fases una orgánica y una acuosa (benceno y agua), así como las condiciones de operación para beneficiar el desplazamiento del equilibrio hacia el producto que se desea obtener en mayor cantidad.Introducción
El comportamiento no ideal de las soluciones es explicado en términos de fuerzas físicas intermoleculares. El modelo de soluciones regulares, la teoría de “estructura” y aquellas basadas en la teoría de estados correspondientes, relacionan el coeficiente de actividad a parámetros físicos que reflejan la medida de las moléculas y las fuerzas de interacción operando entreellas. Una aproximación alternativa para el estudio de las propiedades en las soluciones, está basado en una premisa diferente esto es “las moléculas en una solución líquida interactúan con otras en tal dirección que forman nuevas especies químicas, por lo que la no idealidad de la solución es una consecuencia de las reacciones químicas”.
Podemos distinguir dos tipos de reacciones.
AsociaciónSolvatación
La asociación se refiere a la formación de agregados químicos como polímeros consistentes de monómeros idénticos.
Una asociación puede ser representada por reacciones del tipo:
nB Bn
Donde B es el monómero y n es el grado de asociación (o polimerización).
La solvatación se refiere a la formación de agregados de dos o más moléculas de las cuales mínimo dos, son idénticos. Puede serrepresentado por la siguiente ecuación general:
nA + mB AnBm
La explicación de la desviación a la Ley de distribución de Nernst puede ser encontrada, en éste caso, tomando en cuenta la tendencia de los ácidos orgánicos a dimerizar en un solvente polar y en ionizarse parcialmente en agua.
Entonces encontramos tres equilibrios.
Equilibrio de Distribución del Ácido entre las dos fases:
Ácido(no ionizado) en agua Monómero ácido en benceno donde:
KD
II Equilibrio químico en la fase acuosa (ionización del ácido):
Ácido (no ionizado) en agua H+ + Bz - donde
Ka
III Equilibrio Químico en la fase orgánica (Dimerización del ácido).
Monómero ácido Dímero ácido
KM
Esta reacción es:
2 HBz (HBz)2
Quedando la constante como:
En estas ecuaciones KD es la constante de distribución, Ka laconstante de ionización del ácido y Km. la constante de dimerización (HBz)B es la concentración molar del ácido benzoico en el benceno, (HBz)A es la concentración molar del ácido en el agua y de sus iones (H+) y (Bz-), y ((HBz)2) la concentración del dímero en el benceno.
Desarrollando un balance en cada fase a partir de las concentraciones totales de ácido, CA para la fase acuosa y CB para lafase orgánica, obtenidas por titulación del ácido en cada fase, se obtienen las siguientes expresiones.
Sustituyendo (HBz)A = CA (1- ) obtenemos:
Esta ecuación predice que una gráfica de vs será lineal con pendiente 
e intersección al origen (KD). Para un grado de ionización, conocido.

con Ka = 6.6 * 105 mol/L a 25 °C
A partir de una serie de datos experimentales de CA y CB podemos obtener...