Previo practica 5

Práctica 5

Constante de equilibrio
Disolución del KNO3

Cuadro 1. Variables, hipótesis propuesta del diseño del experimento.
|Las variables que nosotros vamos a modificar y medir son la concentración, la temperatura y el volumen. Nuestra hipótesis es que|
|a mayor temperatura la solubilidad aumenta, para ello proponemos medir la temperatura de una dilución de KNO3 a diferentes ||concentraciones |

Cuadro 2. Metodología empleada

|En una probeta agregamos 4 g de KNO3 y 3 mL de agua y lo pusimos en baño maría para que se disolviera nuestro soluto y tener una|
|solución saturada, registramos el volumen total de nuestra disolución y lo dejamos enfriar yregistramos la temperatura a la |
|cual se formo el primer cristal, agregamos un mL mas de agua y tomamos los mismos registros, esto lo realizamos 5 veces más. |
|Con nuestros resultados calculamos los moles, y con esto la solubilidad la cual nos sirvió para calcular la Kps y los ∆G, ∆H, |
|∆S que nos piden en nuestros resultados.|

Datos

|n KNO |Vol. de agua agregado |Vol. Total de la solución|Temperatura (°C) |Temperatura (K) |
|(mol) |(mL) |(mL) | | |
|0.039 |3 |6 |70|343.15 |
|0.039 |1 |7 |59 |332.15 |
|0.039 |1 |7.5 |49 |322.15 |
|0.039 |1 |8 |41.2|314.35 |
|0.039 |1 |9 |34 |307.15 |
|0.039 |1 |10 |31.4 |304.55 |
|0.039 |1 |11 |30.7|303.85 |

Masa inicial = 4.006

Algoritmo del Cálculo

a) Constante de equilibrio de la disolución

Para el cálculo de la constante de equilibrio suponemos, en esta ocasión que:
Keq =Kps

Donde:
Keq= constante de equilibrio
Kps= constante del producto de solubilidad
[pic]

[pic]

Lo anterior es correcto por que la concentración de KNO3 es considerada con unvalor de 1. Así que para la obtención de la Kps:
Kps= S2

Donde:
S= concentración

b) Relación de la constante de equilibrio de la disolución de KNO3 con la energía de Gibbs.

La energía de Gibbs se obtiene con la siguiente relación:
[pic]

Donde:
R= constate de los gases ideales con un valor de 8.3166 J/molK
T= Temperatura de formación del primer cristal
K= constante de equilibriopara esa concentración

c) Relación de la constante de equilibrio con la entalpía y entropía de reacción.

La relación que guarda la K con la entalpía y entropía de reacción está dada por las siguientes relaciones:

[pic]

Donde:
∆H= entalpía
T= temperatura
∆S= entropía

[pic]

Por lo que podemos hacer la siguiente relación.
[pic]

Despejando ln K obtenemos:
[pic]

Agrupandotérminos obtenemos:
[pic]

Lo cual es la ecuación de una recta, de esta manera al graficar ln K contra el inverso de la temperatura obtendremos en la pendiente el valor de ∆H dividido entre la constante de los gases y en la ordenada obtendremos el valor de ∆S dividido entre la constante de los gases.

Cálculos

a) Calcular la concentración de los iones (solubilidad) para cada evento
La...